TWI540397B - 彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固態影像元件 - Google Patents

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Description

彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固態影像元件
本發明關於一種製造彩色濾光片之方法、彩色濾光片以及固態影像元件。
舉例而言，在固態影像元件中，安裝彩色濾光片，其中具有多種色彩之彩色像素(諸如紅色像素、綠色像素以及藍色像素)二維排列於諸如半導體基板之支撐物上。近來，在固態影像元件中，像素數目的增加已較顯著。與相關技術中相同吋尺寸之固態影像元件相比，像素尺寸的減小較顯著。此外，隨著像素尺寸減小，色彩分離的效能要求變得嚴格，且為了維持元件特徵(諸如色彩深淺特徵)以及防止混色，彩色濾光片之效能需要重疊區變薄、成矩形以及移除，在所述重疊區中色彩在各彩色像素以及其類似物之間重疊。
作為一種製造彩色濾光片之方法，已長期廣泛使用光微影。光微影為如下方法，包含：將著色感光性組成物塗佈於支撐物上並乾燥以形成彩色層，隨後使彩色層曝光並顯影以形成具有第一色調(例如綠色)之彩色像素，以及以相同方式形成具有其餘色彩之彩色像素。
然而，隨著固態影像元件之像素的微米尺寸化，出於圖案形成中彩色濾光片之微米尺寸化以及變薄的需要，藉由所謂的光微影來達成彩色濾光片之光譜特徵與圖案可成形性變得困難。特定言之，在固態影像元件之彩色濾光片 中，其厚度對於彩色圖案之變薄而言趨向於變為例如1微米或小於1微米，且對於像素圖案尺寸而言趨向於變為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)，從而達成微小尺寸。
詳言之，隨著膜變薄的進展，膜中著色劑(諸如顏料)之相對量增加，而膜中除著色劑以外之組分(其促進光微影性質)的量相對減少，且圖案可成形性因所述減少而即使在為了形成小於2.0微米之圖案的要求進行修正(諸如OPC)時亦具有改良在其頂表面上觀測之圖案形狀的作用，但存在諸如矩形性不足之問題：當觀測橫截面時圖案形狀之圖案邊緣為圓的。據知，在使用顏料分散液體之彩色濾光片(藉由光微影，使用其中顏料分散於多種組成物中之著色感放射線性組成物製造的彩色濾光片)中，圖案邊緣之圓化在曝光時因顏料對光散射的影響而變得顯著。
詳言之，近來，由於需要固態影像元件之彩色濾光片具有較高清晰度，故例如1.4微米之圖案的可成形性變得成問題，且因此，在相關技術中在光微影中解析度可能幾乎達到極限。
對於使用光微影製造彩色濾光片之方法，已提出使用乾式蝕刻之加工方法作為有效實現圖案微米尺寸化及變薄的方法。在相關技術中已採用乾式蝕刻作為形成矩形形式之圖案(各彩色像素)的方法，且已提出組合光微影與乾式蝕刻的圖案形成方法(參看例如專利文獻日本專利申請案早期公開第2006-222290號以及日本專利申請案早期公 開第2007-48774號)。
然而，出於進一步增強固態影像元件之效能的目的，仍然需要抑制串擾(crosstalk)(光混色)。作為解決此問題之方法，預期使彩色像素之厚度進一步變薄的技術。然而，在此種情況下，簡單變薄製程導致色彩形成不足之問題。因此，作為解決此問題之技術，預期增加彩色像素中著色劑之濃度。然而，另一方面，應瞭解，出現如下問題：在用於製造彩色像素之著色組成物之液體中分散穩定性受損。
在考慮上述問題下作出本發明。因此，本發明之一目的在於提供一種著色組成物，其中著色劑於液體中之分散穩定性極佳，同時其含有高濃度之著色劑以使彩色像素進一步變薄。
此外，本發明之另一目的在於提供一種著色組成物，其能夠藉由形成具有極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性之彩色像素而減少與其他彩色層中之色彩重疊的重疊區出現，且在製造彩色濾光片之多種製程中具有較小色彩變化，從而可製備具有高效能之彩色濾光片。
此外，本發明之另一目的在於提供一種使用著色組成物製備彩色濾光片之方法、彩色濾光片以及固態影像元件。
解決上述問題之詳細方式描述如下。
(1)一種著色組成物，包含：著色劑；以及樹脂，其中所述著色劑之含量以所述著色組成物之總固體計為50 質量%或大於50質量%，且在所述著色組成物中所含的所有種類之樹脂中具有最高固體酸值(solid acid number)之樹脂的固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
(2)一種製造彩色濾光片之方法，包含：(a)以第一著色組成物形成第一彩色層；以及(b)藉由乾式蝕刻來圖案化所述第一著色組成物以在所述第一彩色層中形成通孔群，其中所述第一著色組成物為根據(1)之著色組成物。
(3)根據(2)之製造方法，其中所述通孔群包含第一通孔群以及第二通孔群，所述方法更包含：(c)以第二著色感放射線性組成物將第二彩色感放射線性層堆疊於所述第一彩色層上，以使得所述第二著色感放射線性組成物嵌入所述第一通孔群以及所述第二通孔群中之各通孔內，以便形成多個第二彩色像素；(d)藉由使所述第二彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成之所述第一通孔群的位置曝光並顯影，來移除所述第二彩色感放射線性層以及所述第二通孔群中之各通孔內形成的多個所述第二彩色像素；(e)以第三著色感放射線性組成物將第三彩色感放射線性層堆疊於所述第一彩色層上，以使得所述第三著色感放射線性組成物嵌入所述第二通孔群中之各通孔內，以便形成多個第三彩色像素；以及(f)藉由使所述第三彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成之所述第二通孔群的位置曝光並顯影，來移除所述第三彩色感放射線性層。
(4)根據(2)之製造方法，其中所述第二著色感放射線性組成物所含之著色劑的量以所述第二著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%，且所述第三著色感放射線性組成物所含之著色劑的量以所述第三著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%，且所述第二著色組成物所含之著色劑的量以所述第三著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%。
(5)根據(2)之製造方法，其中所述第一彩色層為綠色透射層。
(6)根據(5)之製造方法，其中所述第二像素以及所述第三像素中之一者為紅色透射部分，且另一者為藍色透射部分。
(7)一種彩色濾光片，其藉由根據(2)至(6)中任一項的製備彩色濾光片之方法獲得。
(8)一種固態影像元件，其包含(7)之彩色濾光片。
根據本發明，提供一種著色組成物，其中著色劑於液體中之分散穩定性極佳，同時其含有高濃度之著色劑以使彩色像素進一步變薄。
此外，提供一種著色組成物，其能夠藉由形成具有極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性之彩色像素而減少與其他彩色層中之色彩重疊的重疊區出現，且在製造彩色濾光片之多種製程中具有較小色彩變化，從而可製備具有高效能之彩色濾光片。
此外，根據本發明，提供一種使用著色組成物製備彩色濾光片之方法、彩色濾光片以及固態影像元件。
在下文中，將詳細描述本發明之組成物。
在本說明書中基團(原子團)之表述中，不描述「經取代」以及「未經取代」之表述亦包含具有取代基之表述以及不具有取代基之表述。舉例而言，「烷基」包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基)以及具有取代基之烷基(經取代之烷基)。
可基於本發明之代表性實施例進行下文所述之構成要求的說明，但本發明並不限於此種實施例。與此同時，在本說明書中，藉由使用「至」表示之數值範圍表示包含「至」之前以及之後作為下限以及上限描述之數值的範圍。
與此同時，在本說明書中，「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯，「(甲基)丙烯基」表示丙烯基以及甲基丙烯基，且「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基以及甲基丙烯醯基。此外，在本說明書中，「單體(monomeric body)」與「單體(monomer)」彼此同義。在本發明中，單體與寡聚物以及聚合物相區分，且是指質量平均分子量小於2,000之化合物。在本說明書中，可聚合化合物是指具有可聚合基團之化合物，且可為單體或聚合物。可聚合基團是指參與聚合反應之基團。
<著色組成物>
本發明之著色組成物含有著色劑以及樹脂。在本發明 之著色組成物中，著色劑之含量以著色組成物之總固體計為50質量%或大於50質量%，且在著色組成物中所含之全部樹脂中具有最高固體酸值(solid acid number)之樹脂的相應固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
在下文中，將描述構成本發明之著色組成物的各組分。
[1]著色劑
本發明之著色組成物含有至少一種著色劑。著色劑不受特別限制，且可使用相關技術中已知之多種染料或顏料中之一者或兩者或多於兩者的混合物。
作為顏料，可使用此項技術中已知之多種無機顏料或有機顏料。此外，當考慮無機顏料或有機顏料中之任一者較佳具有高透射率時，較佳使用平均粒徑儘可能小的顏料，且當考慮處理能力時，顏料之平均粒徑較佳為0.01微米至0.1微米，且更佳為0.01微米至0.05微米。
本發明中可較佳使用之顏料如下。然而，本發明並不限於此。
C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35：1、C.I. 顏料黃36、C.I.顏料黃36：1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37：1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214以 及其類似物，C.I.顏料橙2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17：1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙73以及其類似物，C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅48：2、C.I.顏料紅48：3、C.I.顏料紅48：4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49：1、C.I.顏料紅49：2、C.I.顏料紅52：1、C.I.顏料紅52：2、C.I.顏料紅53：1、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料紅60：1、C.I.顏料紅63：1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81：1、C.I.顏料紅81：2、C.I.顏料紅81：3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、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184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272以及C.I.顏料紅279，C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58，C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37以及C.I.顏料紫42，C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：1、C.I.顏料藍15：2、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16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79以及C.I.顏料藍80，C.I.顏料黑1。
這些有機顏料可單獨使用或以多種顏料之組合形式使用以增強色純度。
在本發明中，當著色劑為染料時，可獲得均勻溶解於組成物中的著色組成物。
染料不受特別限制，且可使用相關技術中已知的用於彩色濾光片之染料。
作為化學結構，可使用如下染料，諸如吡唑偶氮(pyrazole azo)類染料、苯胺基偶氮(anilino azo)類染料、三苯甲烷(triphenylmethane)類染料、蒽醌(anthraquinone)類染料、蒽吡啶酮(anthrapyridone)類染料、亞苄基(benzilidene)類染料、氧喏(oxono1)類染料、吡唑并三唑偶氮(pyrazolotriazole azo)類染料、吡啶酮偶氮(pyridone azo)類染料、花青(cyanine)類染料、啡噻嗪(phenothiazine)類染料、吡咯并吡唑甲亞胺(pyrrolo pyrazole azomethine)類染料、呫噸(xanthene)類染料、酞菁(phthalocyanine)類染料、苯并哌喃(benzopyran)類染料、靛藍(indigo)類染料以及吡咯亞甲基(pyromethene)類染料。此外，可使用這些染料的多聚體(multimer)。
此外，作為著色劑，宜使用酸性染料及/或其衍生物。
除此之外，可有效地使用直接染料、鹼性染料、媒染染料、酸性媒染染料、偶氮染料、分散染料、油溶性染料、食用染料及/或其衍生物以及其類似物。
在下文中，將列舉酸性染料之特定實例，但並不限於此。其實例包含酸性茜素紫N；酸性黑1、酸性黑2、酸性黑24以及酸性黑48；酸性藍1、酸性藍7、酸性藍9、酸性藍15、酸性藍18、酸性藍23、酸性藍25、酸性藍27、酸性藍29、酸性藍40至酸性藍45、酸性藍62、酸性藍70、酸性藍74、酸性藍80、酸性藍83、酸性藍86、酸性藍87、酸性藍90、酸性藍92、酸性藍103、酸性藍112、酸性藍113、酸性藍120、酸性藍129、酸性藍138、酸性藍147、 酸性藍158、酸性藍171、酸性藍182、酸性藍192、酸性藍243以及酸性藍324：1；酸性鉻紫K；酸性品紅(acid Fuchsin)；酸性綠1、酸性綠3、酸性綠5、酸性綠9、酸性綠16、酸性綠25、酸性綠27以及酸性綠50；酸性橙6、酸性橙7、酸性橙8、酸性橙10、酸性橙12、酸性橙50、酸性橙51、酸性橙52、酸性橙56、酸性橙63、酸性橙74以及酸性橙95；酸性紅1、酸性紅4、酸性紅8、酸性紅14、酸性紅17、酸性紅18、酸性紅26、酸性紅27、酸性紅29、酸性紅31、酸性紅34、酸性紅35、酸性紅37、酸性紅42、酸性紅44、酸性紅50、酸性紅51、酸性紅52、酸性紅57、酸性紅66、酸性紅73、酸性紅80、酸性紅87、酸性紅88、酸性紅91、酸性紅92、酸性紅94、酸性紅97、酸性紅103、酸性紅111、酸性紅114、酸性紅129、酸性紅133、酸性紅134、酸性紅138、酸性紅143、酸性紅145、酸性紅150、酸性紅151、酸性紅158、酸性紅176、酸性紅183、酸性紅198、酸性紅211、酸性紅215、酸性紅216、酸性紅217、酸性紅249、酸性紅252、酸性紅257、酸性紅260、酸性紅266以及酸性紅274；酸性紫6B、酸性紫7、酸性紫9、酸性紫17以及酸性紫19；酸性黃1、酸性黃3、酸性黃7、酸性黃9、酸性黃11、酸性黃17、酸性黃23、酸性黃25、酸性黃29、酸性黃34、酸性黃36、酸性黃42、酸性黃54、酸性黃72、酸性黃73、酸性黃76、酸性黃79、酸性黃98、酸性黃99、酸性黃111、酸性黃112、酸性黃114、酸性黃116、酸性黃184以及酸性黃243； 食用黃3；以及這些染料的衍生物。
除上述染料以外，亦較佳使用酸性染料，諸如偶氮類酸性染料、呫噸類酸性染料以及酞菁類酸性染料；以及C.I.溶劑藍44及C.I.溶劑藍38；C.I.溶劑橙45；若丹明(Rhodamine)B及若丹明110染料，以及這些染料的衍生物。
其中，著色劑較佳由下列著色劑中選出：三芳基甲烷類著色劑、蒽醌類著色劑、甲亞胺類著色劑、亞苄基類著色劑、氧喏類著色劑、花青類著色劑、啡噻嗪類著色劑、吡咯并吡唑甲亞胺類著色劑、呫噸類著色劑、酞菁類著色劑、苯并哌喃類著色劑、靛藍類著色劑、吡唑偶氮類著色劑、苯胺基偶氮類著色劑、吡唑并三唑偶氮類著色劑、吡啶酮偶氮類著色劑、蒽吡啶酮類著色劑以及吡咯亞甲基類著色劑。
此外，顏料以及染料可以組合形式使用。
本發明中之著色劑較佳為染料或顏料。詳言之，平均粒徑(r)滿足20奈米r300奈米、較佳25奈米r250奈米且尤其較佳30奈米r200奈米之顏料較佳。可藉由使用具有所述平均粒徑之顏料來獲得具有高對比率以及高透光度的像素。如本文所用之術語「平均粒徑」意謂其中聚集顏料之初始粒子(單個微晶)之二級粒子的平均粒徑。平均初始粒徑可藉由量測經SEM或TEM觀測其中粒子不聚集之部分中的100個粒度(particle size)且計算其平均值而獲得。
此外，當直徑範圍在(平均粒徑±100)奈米內之二級粒子以全部二級粒子計以70質量%且較佳80質量%之量存在時，可用於本發明中之顏料之二級粒子的粒徑分佈(下文中簡稱為「粒徑分佈」)為適合的。
具有上述平均粒徑以及粒徑分佈之顏料可藉由使用市售顏料以及在一些情況下使用之另一種顏料(其平均粒徑通常超過300奈米)以製備分散劑以及溶劑較佳混合於其中的顏料混合物溶液，且混合並分散顏料混合物溶液，同時藉由使用粉碎機(諸如珠粒研磨機以及輥筒研磨機)粉碎顏料來製備。由此獲得之顏料通常呈顏料分散液體之形式。
-顏料的微米尺寸化-
在本發明中，必要時可使用精細且規定粒度之有機顏料。顏料的微米尺寸化經如下製程達成，所述製程包含與顏料、水溶性有機溶劑以及水溶性無機鹽一起製備高黏性液體組成物，且添加應力，且藉由使用濕式粉碎裝置以及其類似裝置磨碎顏料。
用於顏料之微米尺寸化製程中之水溶性有機溶劑的實例包含甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇、丙二醇單甲醚乙酸酯以及其類似物。
此外，可使用具有低水溶性或無水溶性之其他溶劑，例如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡 啶、喹啉、四氫呋喃、二噁烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、環己烷、甲基環己烷、鹵化烴、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二甲基甲醯胺、二甲亞碸、N-甲基吡咯啶酮或其類似物，只要所述溶劑的量較少以使溶劑吸附於顏料上且不流入廢水中即可。
用於顏料之微米尺寸化製程中的溶劑可單獨使用或必要時以兩者或多於兩者之組合形式使用。
在本發明中，用於顏料之微米尺寸化製程中之水溶性無機鹽的實例包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋇、硫酸鈉以及其類似物。
就生產力之觀點而言，用於微米尺寸化製程中之水溶性無機鹽的量為顏料量的1倍質量至50倍質量，且更佳為顏料量的1倍質量至10倍質量，儘管較大量提供較高磨碎效果。此外，較佳使用水分含量為1%或小於1%之無機鹽。
用於微米尺寸化製程中之水溶性有機溶劑的量以100質量份顏料計為50質量份至300質量份，且較佳為100質量份至200質量份。
顏料之微米尺寸化製程中之濕式粉碎裝置的操作條件不受特別限制，但為了藉由粉碎介質有效地進行研磨，在捏合機用作裝置時的操作條件中，裝置中刀片之旋轉次數較佳為10轉/分鐘(rpm)至200轉/分鐘，且兩個軸之間的旋轉比率較佳因獲得較高磨碎效果而相對較高。包含乾式粉碎時間的操作時間較佳為1小時至8小時，且裝置 之內部溫度較佳為50℃至150℃。此外，作為粉碎介質之水溶性無機鹽較佳具有5微米至50微米之粉碎粒度、尖銳的粒徑分佈以及球形形狀。
-顏料之組合-(配色)
這些有機顏料可單獨使用或以其組合形式使用以增強色純度。以下將展示組合之特定實例。舉例而言，作為紅色顏料，蒽醌類顏料、苝(perylene)類顏料以及二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)類顏料可單獨使用或以其中至少一者與雙偶氮(disazo)類黃色顏料、異吲哚啉(isoindoline)類黃色顏料以及喹酞酮(quinophthalone)類黃色顏料或苝類紅色顏料、蒽醌類紅色顏料以及二酮基吡咯并吡咯類紅色顏料或其類似物的混合物形式使用。蒽醌類顏料的實例包含C.I.顏料紅177，苝類顏料的實例包含C.I.顏料紅155以及C.I.顏料紅224，且二酮基吡咯并吡咯類顏料的實例包含C.I.顏料紅254，且就色彩再現性之觀點而言，與C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃139或C.I.顏料紅177之混合物較佳。此外，紅色顏料與其他顏料之質量比較佳為100：5至100：80。在此範圍內，可抑制400奈米至500奈米範圍內之透光度以改良色純度，且達成充分色彩顯影能力。詳言之，質量比最佳為100：10至100：65。與此同時，在紅色顏料組合的情況下，可根據色度調節質量比。
此外，作為綠色顏料，鹵化酞菁類顏料可單獨使用或以鹵化酞菁類顏料與雙偶氮類黃色顏料、喹酞酮類黃色顏料、甲亞胺類黃色顏料或異吲哚啉類黃色顏料的混合物形 式使用。舉例而言，作為其實例，與C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58以及C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃180或C.I.顏料黃185之混合物較佳。綠色顏料與黃色顏料之質量比較佳為100：5至100：200。在上述範圍內之質量比下，可抑制400奈米至450奈米範圍內之透光度以改良色純度，且可獲得與實際上為設計值之NTSC目標色彩接近之色彩而其主波長不在長波長附近。質量比尤其較佳為100：20至100：150。
作為藍色顏料，酞菁類顏料可單獨使用或以酞菁類顏料與二噁嗪(dioxazine)類紫色顏料的混合物形式使用。其尤其適合之實例包含與C.I.顏料藍15：6以及C.I.顏料紫23之混合物。
藍色顏料與紫色顏料之質量比較佳為100：0至100：100，且更佳為100：70或小於100：70。
在本發明之著色組成物中，著色劑之含量以著色組成物之總固體計為50質量%或大於50質量%，較佳為55質量%或大於55質量%，且更佳為60質量%或大於60質量%。在此種含量下，舉例而言，為了促進抑制串擾(光混色)，即使使得自著色組成物獲得之彩色像素的厚度極薄(例如0.7微米或小於0.7微米)，亦可獲得充分色彩形成。相比之下，若著色劑之含量以著色組成物之總固體計小於50質量%，則當如上文所述使得彩色像素之厚度極薄時難以獲得充分色彩形成。
此外，雖然以著色組成物之總固體計著色劑的上限不受特別限制，但含量可為例如99.5質量%或小於99.5質量%。
[2]樹脂
本發明之著色組成物含有樹脂。樹脂可由充當分散上述著色劑之分散樹脂的樹脂或充當黏合劑樹脂的樹脂例示。此外，樹脂可充當分散樹脂以及黏合劑樹脂。
如上文所述，在著色組成物中所含的所有種類之樹脂中具有最高固體酸值(在下文中，酸值亦被稱為「樹脂之最大固體酸值」)之樹脂的相應固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。在此種實施例中，著色劑於組成物液體中之分散穩定性可變得極佳。認為，此是因為藉由使用具有極少酸基之樹脂來抑制樹脂之間形成氫鍵結且繼而抑制黏度增加。此外，當著色組成物中僅含有一種樹脂時，樹脂之最大固體酸值為所述一種樹脂之酸值。
此外，因為樹脂之最大固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克，所以即使在由本發明之著色組成物形成的彩色層在製造彩色濾光片期間與其他著色組成物或鹼性顯影液中之有機溶劑接觸的情況下，彩色層對於這些液體亦具有較高耐久性，且可抑制彩色層中發生色彩損失或其中多種色彩彼此重疊之重疊區出現，從而改良最終獲得之彩色濾光片的效能。
特定言之，在略高極性之溶劑用作其他著色組成物之溶劑的情況下，因為樹脂之最大固體酸值根據由本發明之 著色組成物形成的彩色層為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克，故認為與此種溶劑的親和力降低，且溶劑抗性增強。此外，因為樹脂之最大固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克，故認為由本發明之著色組成物形成的彩色層在顯影液(尤其炔烴顯影液)中之溶解度減小，且因此溶劑抗性增強。
樹脂之最高固體酸值較佳為70毫克KOH/公克或小於70毫克KOH/公克，且更佳為60毫克KOH/公克或小於60毫克KOH/公克。
當樹脂之最高固體酸值為0毫克KOH/公克時，所述值在本發明之範圍內且為較佳形式，但當樹脂之最高固體酸值超過0毫克KOH/公克時，樹脂之最高固體酸值為例如1毫克KOH/公克或大於1毫克KOH/公克。
樹脂之固體酸值可藉由調節樹脂中酸基之量來調節。
更特定言之，本發明中之分散樹脂可能含有或可能不含具有酸基之結構單元(重複單元)，但當分散樹脂含有具有酸基之結構單元時，具有酸基之結構單元的含量以分散樹脂之總質量計較佳為1質量%至40質量%，更佳為1質量%至30質量%，且甚至更佳為1質量%至20質量%。
具有酸基之結構單元的含量在上述範圍內，且因此，可適宜地將分散樹脂之酸值調節至80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
酸基之實例包含羧酸基、磺酸基、磷酸基、酚羥基以及其類似基團。酸基可單獨使用或以其中兩種或多於兩種 之組合形式使用。
在本發明中，分散樹脂之酸值可例如自分散樹脂中酸基之平均含量來計算。此外，具有所需酸值之樹脂可藉由改變構成分散樹脂的含有酸基之單體單元的含量來獲得。
作為分散樹脂，可使用許多種類之化合物，但其中，本發明中之分散樹脂較佳為接枝聚合物。接枝聚合物較佳具有除氫原子以外之原子數在40至10,000範圍內的接枝鏈，且在此種情況下接枝鏈表示自共聚物主鏈之源點(自主鏈分支之基團中與主鏈結合之原子)至自主鏈分支之基團末端的部分。在著色組成物中，分散樹脂為賦予著色劑(尤其顏料)可分散性之分散樹脂，且分散樹脂因接枝鏈而對溶劑具有親和力，且因此著色劑在經過一段時間後的可分散性以及分散穩定性極佳。此外，當將分散樹脂製成著色組成物時，接枝鏈顯示與溶劑之極佳相互作用，且因此塗層膜中膜厚度之均勻性更加增強。
接枝共聚物之每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數較佳為40至10,000，每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數更佳為100至500，且每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數甚至更佳為150至260。
當每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數小於40時，接枝鏈較短，且因此空間排斥效應減小，導致可分散性或分散穩定性劣化。與此同時，當每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數超過10,000時，接枝鏈過長，且因此吸附至著色劑之吸附性降低，導致可分散性或分散穩定性降低。
與此同時，每個接枝鏈中除氫原子以外之原子數是指自結合於構成主鏈之聚合物鏈之源點的原子至自主鏈分支之分支聚合物之末端的鏈中所包含的除氫原子以外之原子數。此外，當接枝共聚物中包含兩種或多於兩種接枝鏈時，至少一種接枝鏈中除氫原子以外之原子數滿足要求即足夠。
作為接枝鏈之聚合物結構，可使用聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構、聚胺基甲酸酯結構、聚脲結構、聚醯胺結構、聚醚結構以及其類似結構。為了改良接枝鏈與溶劑之相互作用且因此增強可分散性或分散穩定性，包含聚(甲基)丙烯酸結構、聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈較佳，且包含聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈更佳。
接枝共聚物較佳含有具有接枝鏈之結構單元(重複單元)，且可例如藉由基於典型方法使作為接枝鏈的具有聚合物結構之大分子單體(macro monomer)聚合而獲得。大分子單體之結構不受特別限制，只要大分子單體具有能夠與聚合物主鏈部分反應之取代基且亦具有滿足本發明之要求的接枝鏈即可。較佳宜使用具有反應性雙鍵基團之大分子單體。
適用於合成接枝聚合物之市售大分子單體的實例包含AA-6(東亞合成株式會社(TOAGOSEI Co.,Ltd.)製造)、AA-10(東亞合成株式會社製造)、AB-6(東亞合成株式會社製造)、AS-6(東亞合成株式會社製造)、AN-6(東亞合成株式會社製造)、AW-6(東亞合成株式會社製 造)、AA-714(東亞合成株式會社製造)、AY-707(東亞合成株式會社製造)、AY-714(東亞合成株式會社製造)、AK-5(東亞合成株式會社製造)、AK-30(東亞合成株式會社製造)、AK-32(東亞合成株式會社製造)、布萊莫(BLEMMER)PP-100(日本油脂株式會社(NOF Corporation)製造)、布萊莫PP-500(日本油脂株式會社製造)、布萊莫PP-800(日本油脂株式會社製造)、布萊莫PP-1000(日本油脂株式會社製造)、布萊莫55-PET-800(日本油脂株式會社製造)、布萊莫PME-4000(日本油脂株式會社製造)、布萊莫PSE-400(日本油脂株式會社製造)、布萊莫PSE-1300(日本油脂株式會社製造)、布萊莫43PAPE-600B(日本油脂株式會社製造)以及其類似物。其中，AA-6(東亞合成株式會社製造)、AA-10(東亞合成株式會社製造)、AB-6(東亞合成株式會社製造)、AS-6(東亞合成株式會社製造)、AN-6(東亞合成株式會社製造)、布萊莫PME-4000(日本油脂株式會社製造)以及其類似物較佳。
用於本發明中之接枝聚合物較佳包含至少一個由下式(1)至下式(4)中之任一者表示的結構單元作為具有接枝鏈之結構，且更佳包含至少一個由下式(1A)、下式(2A)、下式(3A)、下式(3B)以及下式(4)中之任一者表示的結構單元。
在式(1)至式(4)中，X1、X2、X3、X4以及X5各自獨立地表示氫原子或單價有機基團。就限制合成之觀點而言，氫原子或具有1至12個碳原子之烷基較佳，氫原子或甲基更佳，且甲基尤其較佳。
在式(1)至式(4)中，W1、W2、W3以及W4各自獨立地表示氧原子或NH，且氧原子尤其較佳。
在式(1)至式(4)中，Y1、Y2、Y3以及Y4各自獨立地為二價鍵聯基團，且在結構方面不受特別限制。特定言之，其實例包含以下(Y-1)至(Y-21)之鍵聯基團以及其類似基團。在以下結構中，A以及B各自分別表示鍵結於式(1)至式(4)中之左端基的鍵以及鍵結於式(1)至式(4)中之右端基的鍵。在以下結構中，出於合成簡易性，更佳使用(Y-2)以及(Y-13)。
在式(1)至式(4)中，Z1、Z2、Z3以及Z4各自獨立地為氫原子或單價取代基，且取代基之結構不受特別限制，但其特定實例包含烷基、羥基、烷氧基、芳氧基或雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基或雜芳基硫醚基、胺基以及其類似基團。其中，尤其就改良可分散性之觀點而言，所述基團較佳具有空間排斥效應，且作為由Z1至Z3表示之單價取代基，各基團獨立地較佳為具有5至24個碳原子之烷基或具有5至24個碳原子之烷氧基，且其中，各基團獨立地尤其較佳為具有含5至24個碳原子之分支鏈烷基的烷氧基或具有含5至24個碳原子之環烷基的烷氧基。此外，由Z4表示之單價取代基較佳為具有5至24個碳原子之烷基，且其中，各基團獨立地較佳為具有5至24個碳原子之分支鏈烷基或具有5至24個碳原子之環烷基。
在式(1)至式(4)中，n、m、p以及q各自為1至500之整數。
在式(1)以及式(2)中，j以及k各自獨立地為2至8之整數。在式(1)以及式(2)中，就分散穩定性之觀點而言，j以及k較佳為4至6且最佳為5之整數。
在式(3)中，R'表示分支鏈或直鏈伸烷基。式(3)中之R'較佳為具有1至10個碳原子之伸烷基，且更佳為具有2或3個碳原子之伸烷基。
此外，作為式(3)中之R'，可混合並使用兩種或多於兩種在分散樹脂中具有彼此不同之結構的R'。
在式(4)中，R表示氫原子或單價有機基團，且其 結構不受特別限制，但其實例較佳包含氫原子、烷基、芳基以及雜芳基，且更佳為氫原子以及烷基。當R為烷基時，烷基較佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基、具有3至20個碳原子之分支鏈烷基或具有5至20個碳原子之環烷基，更佳為具有1至20個碳原子之直鏈烷基，且尤其較佳為具有1至6個碳原子之直鏈烷基。
此外，作為式(4)中之R，可混合並使用兩種或多於兩種在分散樹脂中具有彼此不同之結構的R。
作為由式(1)表示之結構單元，就分散穩定性之觀點而言，由以下式(1A)或式(2A)表示之結構單元更佳。
在式(1A)中，X1、Y1、Z1以及n具有與式(1)中之X1、Y1、Z1以及n相同的含義，且較佳範圍亦相同。
在式(2A)中，X2、Y2、Z2以及m具有與式(2)中之X2、Y2、Z2以及m相同的含義，且較佳範圍亦相同。
此外，作為由式(3)表示之結構單元，就分散穩定性之觀點而言，由下式(3A)或下式(3B)表示之結構單元更佳。
在式(3A)或式(3B)中，X3、Y3、Z3以及p具有與式(3)中之X3、Y3、Z3以及p相同的含義，且較佳範圍亦相同。
接枝聚合物更佳具有由式(1A)表示之結構單元。
在用於本發明中之接枝聚合物中，所包含的具有接枝鏈之結構單元(重複單元)以分散樹脂之總質量計在較佳10質量%至75質量%、更佳12質量%至50質量%且尤其較佳15質量%至40質量%之範圍內。當用量在這些範圍內時，著色劑之可分散性或分散穩定性較高，且因此進一步改良藉由使用著色組成物形成之塗層膜中膜厚度的均勻性。此外，用於本發明中之分散樹脂可為兩種或多於兩種結構彼此不同之接枝共聚物的組合。
此外，為了改良多種效能(諸如強度)，本發明中之分散樹脂可包含具有其他多種功能之另一結構單元，例如具有對分散體中所用之分散介質具有親和力之官能基以及其類似基團的結構單元作為自共聚合組分而得之結構單元，只要不削弱本發明之效果即可。
可與本發明之分散樹脂共聚合之共聚合組分的實例 包含由以下選出之可自由基聚合化合物：丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯類、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類以及其類似物。
共聚合組分的特定實例包含丙烯酸酯，諸如丙烯酸烷酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(特定言之，例如丙烯酸苄酯、丙烯酸4-聯苯酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、丙烯酸4-第三丁基苯酯、丙烯酸4-氯苯酯、丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸4-氰基苄酯、丙烯酸氰基甲酯、丙烯酸環己酯、丙烯酸2-乙氧基乙酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸庚酯、丙烯酸己酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、丙烯酸2-萘酯、丙烯酸新戊酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苯乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸甲苯酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸2-羥乙酯、丙烯酸3-羥丙酯、丙烯酸2-羥丙酯、丙烯酸4-羥丁酯、丙烯酸5-羥戊酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、丙烯酸炔丙酯以及其類似物)，甲基丙烯酸酯，諸如甲基丙烯酸烷酯(烷基較佳具有1至20個碳原子)(例如甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸4-聯苯酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸4-氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸氰基甲酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸2-乙氧基乙酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、 甲基丙烯酸庚酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸苯乙酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸甲苯酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸3-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸4-羥丁酯、甲基丙烯酸5-羥戊酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、甲基丙烯酸炔丙酯、甲基丙烯酸2-二乙基胺基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯以及其類似物)，苯乙烯類，諸如苯乙烯、烷基苯乙烯以及其類似物(例如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、環己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯以及其類似物)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯以及其類似物)、鹵素苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、4-氟-3-三氟甲基苯乙烯以及其類似物)，以及丙烯腈、甲基丙烯腈。
在這些可自由基聚合化合物中，宜使用甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺類、甲基丙烯醯胺類以及苯乙烯類，且尤其 適宜使用之化合物的實例包含甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸4-第三丁基苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸4-氰基苯酯、甲基丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸3,5-二甲基金剛烷酯、甲基丙烯酸2-萘酯、甲基丙烯酸新戊酯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸2-羥乙酯、甲基丙烯酸3-羥丙酯、甲基丙烯酸2-羥丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯醯胺、N-甲基丙烯醯胺、N-異丙基丙烯醯胺、嗎啉基丙烯醯胺、哌啶基丙烯醯胺、N-第三丁基丙烯醯胺、N-環己基丙烯醯胺、N-苯基丙烯醯胺、N-萘基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、N-烯丙基丙烯醯胺、4-羥苯基丙烯醯胺、2-羥苯基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基丙烯醯胺、N,N-二第三丁基丙烯醯胺、N,N-二環己基丙烯醯胺、N,N-苯基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N-異丙基甲基丙烯醯胺、嗎啉基甲基丙烯醯胺、哌啶基甲基丙烯醯胺、N-第三丁基甲基丙烯醯胺、N-環己基甲基丙烯醯胺、N-苯基甲基丙烯醯胺、N-萘基甲基丙烯醯胺、N-羥甲基甲基丙烯醯胺、N-羥乙基甲基丙烯醯胺、N-烯丙基甲基丙烯醯胺、4-羥苯基甲基丙烯醯胺、2-羥苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二異丙基甲基丙烯醯胺、N,N- 二第三丁基甲基丙烯醯胺、N,N-二環己基甲基丙烯醯胺、N,N-苯基甲基丙烯醯胺、N,N-二羥乙基甲基丙烯醯胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯醯胺、苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、環己基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、乙醯氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯以及4-氟-3-三氟甲基苯乙烯。
可自由基聚合化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。分散樹脂可能含有或可能不含上述可自由基聚合化合物，但當樹脂含有所述化合物時，對應於可自由基聚合化合物之結構單元的含量以分散樹脂之總質量計為0.1質量%至50質量%，且尤其較佳為0.1質量%至30質量%。
本發明中之分散樹脂可藉由相關技術中已知之方法來合成。合成中所用之溶劑的實例包含二氯化乙烯、環己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙酸2-甲氧基乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯以及其類似物。這些溶劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之混合物形式使用。
本發明中之分散樹脂的尤其較佳實例包含以下例示性化合物1至例示性化合物7，但本發明並不限於此。在以下例示性化合物中，各結構單元中所寫之數值(主鏈之重複單元中所寫之數值)表示結構單元的含量[以質量%(重量%)為單位]。側鏈之重複部分中所添加的數值表示重複部分的重複數。
此外，分散樹脂呈具有如下重複單元且亦含有鹼性氮原子之樹脂(B1)的形式亦較佳，所述重複單元具有含pKa為14或小於14之官能基的基團X以及在其側鏈中之原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y。然而，樹脂(B1)之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。由於使用樹脂(B1)作為分散樹脂，因此藉由乾式蝕刻下文所述之第一彩色層形成的第一彩色圖案對溶劑以及顯影劑的抗性可更加改良。
此處，鹼性氮原子不受特別限制，只要鹼性氮原子為顯示鹼性之氮原子即可，但樹脂(B1)較佳含有具有pKb為14或小於14之氮原子的結構，且更佳含有具有pkb為10或小於10之氮原子的結構。
本發明中之鹼性強度pKb是指在25℃水溫下之pKb，其為定量表示鹼強度的一個指標，且與鹼性常數相同。下文所述之鹼性強度pKb以及酸強度pKa具有如下關係：pKb=14-PKa。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X與如下文關於樹脂(B)所述之基團X相同。
樹脂(B1)在其側鏈中所具有的原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y亦與下文關於樹脂(B)所述的原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y相同。
樹脂(B1)之實例包含含有以下之樹脂：由下式表示的具有含pKa為14或小於14之官能基之基團X的重複單元；由下式表示的具有鹼性氮原子之重複單元；以及由下式表示的具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元(依序自以下重複單元之結構左側對應)；以及其類似重複單元。
在所述式中，x、y以及z各自表示重複單元之聚合莫耳比，且較佳x為5至50，y為5至60，且z為10至90。I表示聚酯鏈之鍵聯數，其為可形成原子數為40至10,000且較佳為70至2,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的整數。
樹脂(B1)較佳為具有如下重複單元之樹脂(B2)，所述重複單元含有鍵結於具有pKa為14或小於14之官能基之基團X的氮原子以及在其側鏈中之原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y。
樹脂(B1)尤其較佳為具有以下之樹脂(B)(在下文 中宜稱為「特定樹脂」)：(i)至少一個含有氮原子的重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元；具有含pKa為14或小於14之官能基之基團X的重複單元，所述基團X鍵結於氮原子；以及(ii)在其側鏈中之原子數為40至10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y。
((i)至少一個含有氮原子的重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元)
特定樹脂具有(i)至少一個含有氮原子的重複單元，其由下列重複單元所構成的族群中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元。因此，改良於著色劑表面上之吸附性，且亦可減小著色劑分子之間的相互作用。
聚(低碳伸烷基亞胺)可呈鏈形狀或網狀形式。
藉由使(i)至少一個含有氮原子之重複單元(其由下列重複單元所構成的族群中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺 之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元)聚合而獲得之主鏈的數量平均分子量，亦即除樹脂(B)之側鏈之寡聚物鏈或聚合物鏈Y部分以外之部分的數量平均分子量，較佳為100至10,000，更佳為200至5,000，且最佳為300至2,000。主鏈部分的數量平均分子量可自藉由核磁共振光譜法量測之端基以及主鏈部分之氫原子積分值的比例來確定，或可藉由量測作為起始物質的含有胺基之寡聚物或聚合物之分子量來確定。
含有氮原子之重複單元(i)尤其較佳為基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元或基於聚烯丙胺之重複單元。與此同時，在本發明中，聚(低碳伸烷基亞胺)中所用之表述「低碳」指示碳原子數為1至5，且低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。若指定此結構，則特定樹脂較佳包含具有由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元的結構或具有由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元的結構。
(由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為本發明之特定樹脂之較佳構成組分的由式(I-1)表示之重複單元以及由式(I-2)表示之重複單元。
在式(I-1)以及式(I-2)中，R1以及R2各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基。各a獨立地表示1至5之整數。*表示重複單元之間的鍵聯部分。
X表示具有pKa為14或小於14之官能基的基團。
Y表示原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈。
較佳的是，除了由式(I-1)或式(I-2)表示之重複單元以外，特定樹脂亦具有由式(I-3)表示之重複單元作為共聚合組分。藉由以組合形式使用這些重複單元，當樹脂用作著色劑之分散劑時，分散效能進一步改良。
在式(I-3)中，*、R1、R2以及a與式(I-1)中之*、R1、R2以及a相同。
Y'表示具有陰離子基團且原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈。
可藉由將具有與胺反應形成鹽之基團的寡聚物或聚 合物添加至在其主鏈部分中具有一級胺基或二級胺基的樹脂中來進行反應，從而形成由式(I-3)表示之重複單元。
在式(I-1)、式(I-2)以及式(I-3)中，R1以及R2尤其較佳為氫原子。就起始物質之可用性的觀點而言，a較佳為2。
除了由式(I-1)、式(I-2)以及式(I-3)表示之重複單元以外，特定樹脂亦可包含低碳伸烷基亞胺作為重複單元。如上文所述，低碳伸烷基亞胺表示具有1至5個碳原子之伸烷基亞胺。特定樹脂可能含有或可能不含此種低碳伸烷基亞胺重複單元，但當特定樹脂含有低碳伸烷基亞胺重複單元時，低碳伸烷基亞胺重複單元的含量以特定樹脂中所包含之全部重複單元計較佳為1莫耳%至70莫耳%，且最佳為3莫耳%至50莫耳%。與此同時，由X、Y或Y'表示之基團亦可鍵結於此種低碳伸烷基亞胺重複單元中的氮原子。在主鏈結構中包含具有鍵結於其之由X表示之基團的重複單元與具有鍵結於其之Y的重複單元的樹脂亦包含於特定樹脂中。
由式(I-1)表示之重複單元為含有與具有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結之氮原子的重複單元，且就儲存穩定性之觀點而言，含有氮原子之重複單元的含量以特定樹脂中所包含之全部重複單元計較佳為1莫耳%至80莫耳%，且最佳為3莫耳%至50莫耳%。
由式(I-2)表示之重複單元為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈的重複單元，且就儲存穩定 性之觀點而言，所述重複單元的含量以特定樹脂之全部重複單元計較佳為10莫耳%至90莫耳%，且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在綜述兩種含量比後，就分散穩定性以及親水性/疏水性平衡之觀點而言，重複單元(I-1)：重複單元(I-2)之莫耳比較佳為10：1至1：100，且更佳為1：1至1：99。
與此同時，必要時以組合形式使用的由式(I-3)表示之重複單元為其中包含原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈之部分結構離子鍵結於主鏈的氮原子的重複單元，且就效果之觀點而言，其含量以特定樹脂之全部重複單元計較佳為0.5莫耳%至20莫耳%，且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
與此同時，聚合物鏈Y之離子鍵可藉由紅外光譜法或鹼滴定來確認。
(由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元)
將詳細描述作為特定樹脂之其他較佳構成組分的由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元。
在式(II-1)以及式(II-2)中，R3、R4、R5以及R6各自獨立地表示氫原子、鹵素原子以及烷基。*、X以及Y與式(I-1)以及式(I-2)中之*、X以及Y相同。
較佳的是，除了由式(II-1)表示之重複單元以及由式(II-2)表示之重複單元以外，特定樹脂亦包含由式(II-3)表示之重複單元作為共聚合組分。藉由以組合形式使用這些重複單元，當樹脂用作著色劑之分散劑時，分散效能進一步改良。
在式(II-3)中，*、R3、R4、R5以及R6與式(II-1)之*、R3、R4、R5以及R6相同。Y'與式(I-3)中之Y'相同。
在式(II-1)、式(II-2)以及式(II-3)中，就起始物質之可用性的觀點而言，R3、R4、R5以及R6較佳為氫原子。
式(II-1)為含有與具有pKa為14或小於14之官能基的基團X鍵結之氮原子的重複單元，且就儲存穩定性之觀點而言，含有氮原子之重複單元的含量以特定樹脂中所包含之所有重複單元計較佳為1莫耳%至80莫耳%，且最 佳為3莫耳%至50莫耳%。
式(II-2)為具有原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的重複單元，且就儲存穩定性之觀點而言，所述重複單元的含量以特定樹脂之所有重複單元計較佳為10莫耳%至90莫耳%，且最佳為30莫耳%至70莫耳%。
在綜述兩種含量比後，就分散穩定性以及親水性/疏水性平衡之觀點而言，重複單元(II-1)：重複單元(II-2)之莫耳比較佳為10：1至1：100，且更佳為1：1至1：10。
必要時以組合形式使用的由式(II-3)表示之重複單元的含量以本發明樹脂之所有重複單元計較佳為0.5莫耳%至20莫耳%，且最佳為1莫耳%至10莫耳%。
在特定樹脂中，就可分散性之觀點而言，最佳尤其包含由式(I-1)表示之重複單元與由式(I-2)表示之重複單元。
<具有pKa為14或小於14之官能基的基團X>
X具有在25℃水溫下pKa為14或小於14之官能基。本文所提及之「pKa」為如化學手冊(Chemical Handbook)(II)(第4修訂版,1993,日本化學學會(The Chemical Society of Japan)編,丸善株式會社(Maruzen Co.,Ltd.))中所述之定義。
「pKa為14或小於14之官能基」在結構以及其類似方面不受特別限制，只要其物理性質滿足此條件即可，且其實例包含pKa滿足上述範圍之已知官能基，但pKa為12或小於12之官能基尤其較佳，且pKa為11或小於11 之基團最佳。其特定實例包含羧酸(pKa為約3至5)、磺酸(pKa為約-3至-2)、-COCH2CO-(pKa為約8至10)、-COCH2CN(pKa為約8至11)、-CONHCO-、酚羥基、-RFCH2OH或-(RF)2CHOH(RF表示全氟烷基。pKa為約9至11)、磺醯胺基(pKa為約9至11)以及其類似物，且羧酸(pKa為約3至5)、磺酸(pKa為約-3至-2)以及-COCH2CO-(pKa為約8至10)尤其較佳。
基團X中之官能基的pKa為14或小於14，且因此，可達成基團與著色劑之間的相互作用。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X較佳直接鍵結於含有氮原子之重複單元中的氮原子，但含有氮原子之重複單元的氮原子與基團X可經共價鍵結以及經離子鍵結而鍵聯形成鹽。
本發明中之含有pKa為14或小於14之官能基的基團X尤其較佳具有由式(V-1)、式(V-2)或式(V-3)表示之結構。
在式(V-1)以及式(V-2)中，U表示單鍵或二價鍵聯基團。
d以及e各自獨立地表示0或1。
在式(V-3)中，Q表示醯基或烷氧基羰基。
由U表示之二價鍵聯基團的實例包含伸烷基(更特定言之，例如-CH2-、-CH2CH2-、-CH2CHMe-、-(CH2)5-、-CH2CH(n-C10H21)-以及其類似基團)、含氧伸烷基(更特定言之，例如-CH2OCH2-、-CH2CH2OCH2CH2-以及其類似基團)、伸芳基(例如伸苯基、伸甲苯基、伸聯苯基、伸萘基、伸呋喃基、伸吡咯基以及其類似基團)、伸烷氧基(例如伸乙氧基、伸丙氧基、伸苯氧基以及其類似基團)、伸烯基(例如伸乙烯基)以及其類似基團。其中，具有1至30個碳原子之伸烷基或具有6至20個碳原子之伸芳基尤其較佳，且具有1至20個碳原子之伸烷基、具有2至20個碳原子之伸烯基或具有6至15個碳原子之伸芳基最佳。此外，就生產力之觀點而言，d較佳為1，且e較佳為0。
Q表示醯基或烷氧基羰基。作為Q中之醯基，具有1至30個碳原子之醯基(例如甲醯基、乙醯基、正丙醯基、苄醯基以及其類似基團)較佳，且乙醯基尤其較佳。作為Q中之烷氧基羰基，具有2至30個碳原子之烷氧基羰基(例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、正丙氧基羰基以及其類似基團)較佳。作為Q，就製備簡易性以及起始物質(X之前驅體X')之可用性的觀點而言，醯基尤其較佳，且乙醯基較佳。
本發明中之基團X較佳鍵結於含有氮原子之重複單元的氮原子。在此種狀態下，著色劑之可分散性以及分散穩定性顯著改良。原因尚不明朗，但咸信有如下原因。亦即，咸信含有氮原子之重複單元的氮原子以胺基、銨基或 醯胺基之結構形式存在，且基團與著色劑表面上的酸性部分具有相互作用(諸如氫鍵結以及離子鍵結)而吸附於彼此。此外，本發明中之X充當酸基，且因此，當著色劑顯示呈鹼性時，X可顯示較強相互作用。亦即，咸信特定樹脂可以氮原子以及基團X吸附著色劑之鹼性部分與酸性部分，使得吸附能力增加，從而顯著改良可分散性以及儲存穩定性。
此外，咸信本發明中之X賦予溶劑溶解度以抑制樹脂隨時間沈澱，從而對分散穩定性有利。
X中pKa為14或小於14之官能基的含量不受特別限制，但以1公克特定樹脂計較佳為0.01毫莫耳至5毫莫耳，且最佳為0.05毫莫耳至1毫莫耳。在此範圍內，著色劑之可分散性以及分散穩定性得到改良。
(原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y)
Y之實例包含已知聚合物鏈，諸如聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺以及聚(甲基)丙烯酸酯，其可鍵聯於特定樹脂之主鏈部分。Y與特定樹脂之結合位點較佳為寡聚物鏈或聚合物鏈Y之末端。
Y較佳鍵結於至少一個含有氮原子之重複單元的氮原子，所述重複單元由下列重複單元中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元。Y與主鏈部分之間的鍵結模式為共價鍵結、離子鍵結或共價鍵結與離子 鍵結之組合，所述主鏈部分為諸如至少一個含有氮原子之重複單元，其由下列重複單元中選出：基於聚(低碳伸烷基亞胺)之重複單元、基於聚烯丙胺之重複單元、基於聚二烯丙胺之重複單元、基於間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物之重複單元以及基於聚乙烯胺之重複單元。Y與主鏈部分之鍵結模式的比率在共價鍵結：離子鍵結=100：0至0：100之範圍內，但較佳為95：5至5：95，且最佳為90：10至10：90。當比率在所述範圍外時，可分散性以及分散穩定性劣化且溶劑溶解度亦降低。
Y較佳經醯胺鍵結或以羧酸酯形式離子鍵結於含有氮原子之重複單元的氮原子。
就可分散性以及分散穩定性之觀點而言，寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數較佳為50至5,000，且更佳為60至3,000。
當每個寡聚物鏈或聚合物鏈之原子數小於40時，接枝鏈較短，且因此空間排斥效應減小，導致可分散性降低。與此同時，當每個寡聚物鏈或聚合物鏈Y之原子數超過10,000時，寡聚物鏈或聚合物鏈Y過長，且因此吸附至著色劑之吸附性降低，導致可分散性降低。
此外，Y之數量平均分子量可由GPC方法所得之聚苯乙烯轉換值來量測。就可分散性以及分散穩定性之觀點而言，Y之數量平均分子量尤其較佳為1,000至50,000，且最佳為1,000至30,000。
在一個樹脂分子中較佳兩個或多於兩個且最佳五個 或多於五個由Y表示之側鏈結構鍵結於主鏈鍵。
詳言之，Y較佳具有由式(III-1)表示之結構。
在式(III-1)中，Z為具有聚酯鏈作為部分結構之聚合物或寡聚物，且表示具有由下式(IV)表示之游離羧酸的聚酯中除羧基以外之殘基。
在式(IV)中，Z與式(III-1)中之Z相同。
當特定樹脂含有由式(I-3)或式(II-3)表示之重複單元時，Y'較佳為式(III-2)。
在式(III-2)中，Z與式(III-1)中之Z相同。
一端具有羧基之聚酯(由式(IV)表示之聚酯)可藉由羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)、含羥基之羧酸的聚縮合(IV-2)、二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合(IV-3)以及其類似反應而獲得。
羧酸與內酯之聚縮合反應(IV-1)中所用的羧酸可為脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈羧酸，例如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、正己酸、正辛酸、正癸酸、正十二烷酸、棕櫚酸、2-乙基己酸、環己酸以及其類似物)、含羥基之羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之直鏈或分支鏈含羥基之羧酸，例如乙醇酸、乳酸、3-羥基丙酸、4-羥基十二烷酸、5-羥基十二烷酸、蓖麻油酸、12-羥基十二烷酸、12-羥基硬脂酸以及2,2-雙(羥甲基)丁酸以及其類似物)，但尤其較佳為具有6至20個碳原子之直鏈脂族羧酸或具有1至20個碳原子之含羥基之羧酸。這些羧酸可以其混合物形式使用。作為內酯，可使用已知內酯，且其實例包含β-丙內酯、β-丁內酯、γ-丁內酯、γ-己內酯、γ-辛內酯、δ-戊內酯、δ-己內酯、δ-辛內酯、ε-己內酯、δ-十二內酯、α-甲基-γ-丁內酯以及其類似物，且就反應性以及可用性之觀點而言，ε-己內酯尤其較佳。
這些內酯可以其中多個種類之混合物形式使用。
羧酸與內酯在反應時的進料莫耳比視目標聚酯鏈之分子量而定，且因此可不專門進行確定，但較佳羧酸：內酯=1：1至1：1,000，且最佳為1：3至1：500。
含羥基之羧酸的聚縮合(IV-2)中的含羥基之羧酸與 (IV-1)中的含羥基之羧酸相同，且其較佳範圍亦相同。
二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合反應(IV-3)中的二元醇可為直鏈或分支鏈脂族二醇(較佳為具有2至30個碳原子之二醇，例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,8-辛二醇以及其類似物)，且尤其較佳為具有2至20個碳原子之脂族二醇。
二價羧酸之實例包含直鏈或分支鏈二價脂族羧酸(較佳為具有1至30個碳原子之二價脂族羧酸，例如丁二酸、順丁烯二酸、己二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、辛二酸、酒石酸、草酸、丙二酸以及其類似物)，且具有3至20個碳原子之二價羧酸尤其較佳。此外，亦可使用等效於這些二價羧酸的酸酐(例如丁二酸酐、戊二酸酐以及其類似物)。
二價羧酸與二元醇較佳以1：1之莫耳比饋入。因此，可將羧酸引入末端。
製備聚酯時的聚縮合較佳在添加催化劑下進行。催化劑較佳為充當路易斯酸(Lewis acid)之催化劑，且其實例包含Ti化合物(例如Ti(OBu)4、Ti(O-Pr)4以及其類似物)、Sn化合物(例如辛酸錫、氧化二丁基錫、月桂酸二丁基錫、羥丁基氧化單丁基錫、氯化錫以及其類似物)、質子酸(例如硫酸、對甲苯磺酸以及其類似物)以及其類似催化劑。催化劑之量以所有單體之莫耳數計較佳為0.01莫耳%至10莫耳%，且最佳為0.1莫耳%至5莫耳%。反應溫度較佳為 80℃至250℃，且最佳為100℃至180℃。反應時間視反應條件而變化，但通常為1小時至24小時。
聚酯之數量平均分子量可由GPC方法所得之聚苯乙烯轉換值來量測。聚酯之數量平均分子量為1,000至1,000,000，較佳為2,000至100,000，且最佳為3,000至50,000。當分子量在所述範圍內時，可分散性更加改良。
就製備簡易性之觀點而言，形成Y中之聚合物鏈的聚酯部分結構較佳為藉由尤其羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)以及含羥基之羧酸的聚縮合(IV-2)而獲得之聚酯。
特定樹脂之特定實施例[(A-1)至(A-61)]由樹脂所具有之重複單元以及其組合的特定結構展示如下，但本發明並不限於此。在下式中，k、l、m以及n各自表示重複單元之聚合莫耳比，k為1至80，l為10至90，m為0至80，n為0至70，而且k+l+m+n=100。p以及q表示聚酯鏈之鍵聯數，且p以及q各自獨立地表示5至100,000。R'表示氫原子或烷基羰基。
為了合成特定樹脂，可藉由(1)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂、X之前驅體x以及Y之前驅體y反應的方法，(2)藉由使含有X之單體與含有Y之大分子單體聚合的方法，以及其類似方法來製備特定樹脂，但較佳藉由首先合成在主鏈中具有一級胺基或二級胺基之樹脂且隨後藉由聚合物反應使樹脂經歷與X之前驅體x以及Y之前驅體y的反應以將反應產物引入存在於主鏈中之氮原子處來製備特定樹脂。
具有一級胺基或二級胺基之樹脂的實例包含含有一 級胺基或二級胺基之寡聚物或聚合物，其構成具有氮原子之主鏈部分，且為例如聚(低碳伸烷基亞胺)、聚烯丙胺、聚二烯丙胺、間二甲苯二胺-表氯醇聚縮合物、聚乙烯胺以及其類似物。其中，包含聚(低碳伸烷基亞胺)或聚烯丙胺之寡聚物或聚合物較佳。
具有pKa為14或小於14之官能基的基團X之前驅體x表示可與具有一級胺基或二級胺基之樹脂反應以將X引入主鏈中的化合物。
x之實例包含環羧酸酐(具有4至30個碳原子之環羧酸酐較佳，且為例如丁二酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐(itaconic anhydride)、順丁烯二酸酐、烯丙基丁二酸酐、丁基丁二酸酐、正辛基丁二酸酐、正癸基丁二酸酐、正十二烷基丁二酸酐、正十四烷基丁二酸酐、正十二烯基丁二酸酐、(2-己烯-1-基)丁二酸酐、(2-甲基丙烯-1-基)丁二酸酐、(2-十二烯-1-基)丁二酸酐、正辛烯基丁二酸酐、(2,7-辛二烯-1-基)丁二酸酐、乙醯基蘋果酸酐、二乙醯基酒石酸酐、海替酸酐(hetic anhydride)、環己烷-1,2-二甲酸酐、3-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐或4-甲基環己烷-1,2-二甲酸酐、四氟丁二酸酐、3-環己烯-1,2-二甲酸酐或4-環己烯-1,2-二甲酸酐、4-甲基-4-環己烯-1,2-二甲酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氯鄰苯二甲酸酐、萘二甲酸酐、雙環[2.2.2]辛-7-烯-2,3,5,6-四甲酸二酐、苯均四酸二酐、內消旋-丁烷-1,2,3,4-四甲酸二酐、1,2,3,4-環戊烷甲酸二酐以及其類似物)、含鹵素原子之羧酸(例如氯乙酸、溴乙酸、碘乙酸、4-氯-正丁酸以 及其類似物)、磺內酯(例如丙烷磺內酯、1,4-丁烷磺內酯以及其類似物)、二酮、環狀磺基羧酸酐(例如2-磺基苯甲酸酐以及其類似物)、含-COCH2COCl之化合物(例如乙基丙二醯氯以及其類似物)或氰基乙酸氯化物以及其類似物，且就生產力之觀點而言，環羧酸酐、磺內酯以及二酮尤其較佳。
原子數為40至10,000之寡聚物鏈或聚合物鏈Y的前驅體y表示可與具有一級胺基或二級胺基之樹脂反應以引入寡聚物鏈或聚合物鏈Y的化合物。
y較佳為原子數為40至10,000且具有可在末端處共價鍵結或離子鍵結於特定樹脂之氮原子之基團的寡聚物或聚合物，且尤其原子數為40至10,000且一端具有游離羧基的寡聚物或聚合物最佳。
y之實例包含一端具有游離羧酸的由式(IV)表示之聚酯、一端具有游離羧酸之聚醯胺、一端具有游離羧酸的聚(甲基)丙烯酸類樹脂以及其類似物，但尤其一端含有游離羧酸的由式(IV)表示之聚酯最佳。
y可藉由已知方法合成，例如由式(IV)表示的一端含有游離羧酸之聚酯是藉由如上文所述的羧酸與內酯之聚縮合(IV-1)、含羥基之羧酸的聚縮合(IV-2)或二元醇與二價羧酸(或環酸酐)之聚縮合(IV-3)來形成。一端含有游離羧酸之聚醯胺可藉由含胺基之羧酸(例如甘胺酸、丙胺酸、β-丙胺酸、2-胺基丁酸以及其類似物)的自縮合以及其類似反應來製備。一端具有游離羧酸之聚(甲基)丙 烯酸酯可藉由在含羧基之鏈轉移劑(例如3-巰基丙酸以及其類似物)存在下(甲基)丙烯酸類單體的自由基聚合來製備。
特定樹脂可藉由(a)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂、x以及y同時與彼此反應的方法、(b)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與x反應且隨後與y反應的方法或(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應且隨後與x反應的方法來製備。詳言之，(c)使具有一級胺基或二級胺基之樹脂首先與y反應且隨後與x反應的方法較佳。
反應溫度宜根據條件來選擇，但較佳為20℃至200℃，且最佳為40℃至150℃。就生產力之觀點而言，反應時間較佳為1小時至48小時，且更佳為1小時至24小時。
反應可在溶劑存在下進行。溶劑之實例包含水、亞碸化合物(例如二甲亞碸以及其類似物)、酮化合物(例如丙酮、甲基乙基酮、環己酮以及其類似物)、酯化合物(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酸乙酯、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯以及其類似物)、醚化合物(例如乙醚、二丁醚、四氫呋喃以及其類似物)、脂族烴化合物(例如戊烷、己烷以及其類似物)、芳族烴化合物(例如甲苯、二甲苯、均三甲苯以及其類似物)、腈化合物(例如乙腈、丙腈以及其類似物)、醯胺化合物(例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮以及其類似物)、羧酸化合物(例如 乙酸、丙酸以及其類似物)、醇化合物(例如甲醇、乙醇、異丙醇、正丁醇、3-甲基丁醇、1-甲氧基-2-丙醇以及其類似物)以及鹵素類溶劑(例如氯仿、1,2-二氯乙烷以及其類似物)。
當使用溶劑時，溶劑以基板計較佳以0.1倍質量至100倍質量使用，且最佳以0.5倍質量至10倍質量使用。
特定樹脂可藉由再沈澱方法來純化。當藉由以再沈澱方法移除低分子量組分而獲得的特定樹脂用作分散劑時，分散效能得到改良。
對於再沈澱，較佳使用烴類溶劑，諸如己烷；以及醇類溶劑，諸如甲醇。
在下文中，將描述特定樹脂之特定實例以及其分子量。R'表示烷基。
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=10/50/5/35 x+y=40 Mw 24,000 Mw/Mn=1.6
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=20/40/5/35 x+y=60 Mw 18,000 Mw/Mn=1.6
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=5/60/10/25 x+y=20 Mw 12,000 Mw/Mn=1.6
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=10/50/5/35 x+y=40 Mw 24,000 Mw/Mn=1.6
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=30/60/5/5 Mw 40,000 Mw/Mn=2.5 x+y=20
k/(l1+l2)/(m1+m2)/n=20/70/5/5 Mw 42,000 Mw/Mn=2.5 x+y=40
k/l/n=10/64/26 Mw32,000 Mw/Mn=1.6 p=5~100000
k/l/m/n=25/41/4/30 p=60 Mw 9,000 Mw/Mn=2.1
黏合劑樹脂常常在製備顏料分散液體期間添加，不需要鹼溶性，且僅可溶於有機溶劑。
作為黏合劑，可溶於有機溶劑之線性有機高聚合物較佳。線性有機高聚合物之實例包含其側鏈處具有羧酸之聚 合物，且如日本專利公開案第S59-44615號、日本專利公開案第S54-34327號、日本專利公開案第S58-12577號、日本專利公開案第S54-25957號、日本專利申請案早期公開第S59-53836號以及日本專利申請案早期公開第S59-71048號中所述的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸(itaconic acid)共聚物、巴豆酸(crotonic acid)共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化之順丁烯二酸共聚物以及其類似物，以及其側鏈處類似地具有羧酸之酸性纖維素衍生物亦適用。
在這些多種黏合劑中，就耐熱性之觀點而言，多羥基苯乙烯類樹脂、聚矽氧烷類樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺類樹脂以及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳，且丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺類樹脂以及丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂更佳。
作為丙烯酸系樹脂，包含由(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯醯胺以及其類似物中選出之單體的共聚物，例如，諸如甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸以及甲基丙烯酸苄酯/苄基甲基丙烯醯胺、KS RESIST-106(大阪有機化學工業株式會社(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)製造)以及賽絡姆-P系列(CYCLOMER-P SERIES)(大賽璐株式會社(Daicel Corporation)製造)的各共聚物較佳。
可藉由使上述著色劑以高濃度分散於這些黏合劑中來賦予對下層以及其類似層的黏著力，且這些黏合劑在旋 塗以及縫塗(形成彩色層)期間亦對經塗佈表面之形狀有利。
本發明中之樹脂的重量平均分子量(藉由GPC方法量測之聚苯乙烯轉換值)較佳為5,000至300,000，更佳為7,000至100,000，且尤其較佳為10,000至50,000。
詳言之，如藉由GPC方法所量測，作為分散樹脂之特定樹脂具有3,000至100,000且更佳5,000至55,000的重量平均分子量。上述範圍內之分子量在可達成較高儲存穩定性方面有利。此外，本發明之特定樹脂中(i)含有氮原子之重複單元中之氮原子的存在可藉由諸如酸滴定之方法來確認，且pKa為14或小於14之官能基以及官能基與重複單元之氮原子之鍵結的存在可藉由諸如鹼滴定、核磁共振光譜法以及紅外光譜法之方法來確認。此外，特定樹脂具有(ii)具有40至10,000個原子之寡聚物鏈或聚合物鏈Y作為側鏈的事實可藉由諸如核磁共振光譜法以及GPC方法之方法來確認。
在本發明之著色組成物中，樹脂可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
此外，樹脂之實例亦包含其中下文所述之可固化化合物為聚合物化合物的樹脂以及其中下文所述之界面活性劑為聚合物化合物的樹脂。
樹脂之含量以本發明之著色組成物的總固體計較佳為10質量%至50質量%，更佳為11質量%至40質量%，且甚至更佳為12質量%至30質量%。
[3]可固化化合物
本發明之著色組成物較佳含有至少一種可固化化合物。
作為可固化化合物，可藉由加熱而進行膜固化的化合物較佳，且例如可使用具有可熱固化官能基之化合物。可熱固化化合物較佳具有至少一個由以下選出之基團作為可熱固化官能基：例如環氧基、羥甲基、烷氧基甲基、醯氧基甲基、(甲基)丙烯醯基、異氰酸酯基、乙烯基以及巰基。作為可熱固化化合物，每個分子具有兩個或多於兩個可熱固化官能基的可熱固化化合物較佳。
可固化化合物之更佳實例包含環氧樹脂、烷氧基甲基化三聚氰胺化合物或樹脂或醯氧基甲基化三聚氰胺化合物或樹脂、烷氧基甲基化脲化合物或樹脂或醯氧基甲基化脲化合物或樹脂、羥甲基化酚化合物或樹脂或烷氧基甲基化酚化合物或樹脂、烷氧基甲基醚化酚化合物或樹脂以及其類似物。
可固化化合物之尤其較佳實例包含分子量為1,200或小於1,200且在分子中包含三個至五個苯環且更具有總共兩個或多於兩個羥甲基或烷氧基甲基的酚衍生物，其中羥甲基或烷氧基甲基集中於至少任一個苯環或加以分類並鍵結。藉由使用此種酚衍生物，可更加顯著地達成本發明之效果。鍵結於苯環之烷氧基甲基較佳具有6個或小於6個碳原子。特定言之，甲氧基甲基、乙氧基甲基、正丙氧基甲基、異丙氧基甲基、正丁氧基甲基、異丁氧基甲基、第 二丁氧基甲基以及第三丁氧基甲基較佳。此外，經烷氧基取代之烷氧基亦較佳，諸如2-甲氧基乙氧基以及2-甲氧基-1-丙氧基。
可固化化合物較佳為在分子中具有苯環之酚化合物，且更佳為在分子中具有兩個或多於兩個苯環之酚化合物，且較佳為不含有氮原子之酚化合物。
可固化化合物較佳為每個分子具有兩個至八個可熱固化官能基之酚化合物，且更佳具有三個至六個可熱固化官能基。
在這些酚衍生物中，尤其較佳之化合物例示如下。在所述式中，L1至L8各自表示諸如烷氧基甲基之可熱固化官能基，且可與所有其他L1至L8相同或不同，且可熱固化官能基較佳為羥甲基、甲氧基甲基或乙氧基甲基。
作為可固化化合物，可使用市售產品，或可藉由已知方法合成化合物。舉例而言，具有羥甲基之酚衍生物可藉由使不具有羥甲基之酚化合物(在所述式中，其中L1至L8各自為氫原子之化合物)與甲醛在鹼催化劑存在下反應而獲得。此時，為了防止樹脂化或膠凝，反應較佳在60℃或低於60℃之溫度下進行。特定言之，此衍生物可藉由如日本專利申請案早期公開第H6-282067號、日本專利申請案早期公開第H7-64285號中所述之方法以及其類似方法來合成。
具有烷氧基甲基之酚衍生物可藉由使具有羥甲基之 酚衍生物與醇在酸催化劑存在下反應而獲得。此時，為了防止樹脂化或膠凝，反應較佳在100℃或低於100℃之溫度下進行。特定言之，此衍生物可藉由如EP632003A1中所述之方法以及其類似方法來合成。就儲存期間之穩定性的觀點而言，由此合成之具有羥甲基或烷氧基甲基之酚衍生物較佳，但就儲存期間之穩定性的觀點而言，具有烷氧基甲基之酚衍生物尤其較佳。具有總共兩個或多於兩個羥甲基或烷氧基甲基且集中於至少任一個苯環或加以分類並鍵結的這些酚衍生物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
此外，如下文所述，可固化化合物亦包含(i)具有N-羥甲基、N-烷氧基甲基或N-醯氧基甲基之化合物以及(ii)環氧化合物。
(i)具有N-羥甲基、N-烷氧基甲基或N-醯氧基甲基之化合物較佳為具有兩個或多於兩個(更佳為兩個至八個)由下式(CLNM-1)表示之部分結構的化合物。
在式(CLNM-1)中，RNM1表示氫原子、烷基、環烷基或側氧基烷基(oxoalkyl)。
式(CLNM-1)中RNM1之烷基較佳為具有1至6個碳 原子之直鏈或分支鏈烷基。RNM1之環烷基較佳為具有5至6個碳原子之環烷基。RNM1之側氧基烷基較佳為具有3至6個碳原子之側氧基烷基，且其實例包含β-側氧基丙基、β-側氧基丁基、β-側氧基戊基、β-側氧基己基以及其類似基團。
具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構之化合物的更佳態樣包含由下式(CLNM-2)表示的脲類交聯劑、由下式(CLNM-3)表示的伸烷基脲類交聯劑、由下式(CLNM-4)表示的甘脲(glycoluril)類交聯劑以及由下式(CLNM-5)表示的三聚氰胺類交聯劑。
在式(CLNM-2)中，各RNM1獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1相同。
各RNM2獨立地表示氫原子、烷基(較佳具有1至6個碳原子)或環烷基(較佳具有5至6個碳原子)。
由式(CLNM-2)表示之脲類交聯劑的特定實例包含N,N-二(甲氧基甲基)脲、N,N-二(乙氧基甲基)脲、N,N-二(丙氧基甲基)脲、N,N-二(異丙氧基甲基)脲、N,N-二(丁氧基甲基)脲、N,N-二(第三丁氧基甲基)脲、N,N-二(環己氧基甲基)脲、N,N-二(環戊氧基甲基)脲、N,N-二(金剛烷氧基甲基) 脲、N,N-二(降冰片烷氧基甲基)脲以及其類似物。
在式(CLNM-3)中，各RNM1獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1相同。
各RNM3獨立地表示氫原子、羥基、直鏈或分支鏈烷基(較佳具有1至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5至6個碳原子)、側氧基烷基(較佳具有1至6個碳原子)、烷氧基(較佳具有1至6個碳原子)或側氧基烷氧基(較佳具有1至6個碳原子)。
G表示單鍵、氧原子、硫原子、伸烷基(較佳具有1至3個碳原子)或羰基。其更特定實例包含亞甲基、伸乙基、伸丙基、1-甲基伸乙基、羥基亞甲基、氰基亞甲基以及其類似基團。
由式(CLNM-3)表示之伸烷基脲類交聯劑的特定實例包含N,N-二(甲氧基甲基)-4,5-二(甲氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(乙氧基甲基)-4,5-二(乙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(丙氧基甲基)-4,5-二(丙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(異丙氧基甲基)-4,5-二(異丙氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(丁氧基甲基)-4,5-二(丁氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(第三丁氧基甲基)-4,5-二(第三丁氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二 (環己氧基甲基)-4,5-二(環己氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(環戊氧基甲基)-4,5-二(環戊氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(金剛烷氧基甲基)-4,5-二(金剛烷氧基甲基)伸乙基脲、N,N-二(降冰片烷氧基甲基)-4,5-二(降冰片烷氧基甲基)伸乙基脲以及其類似物。
在式(CLNM-4)中，各RNM1獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1相同。
各RNM4獨立地表示氫原子、羥基、烷基、環烷基或烷氧基。
RNM4之烷基(較佳具有1至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5至6個碳原子)以及烷氧基(較佳具有1至6個碳原子)的更特定實例包含甲基、乙基、丁基、環戊基、環己基、甲氧基、乙氧基、丁氧基以及其類似基團。
由式(CLNM-4)表示之甘脲類交聯劑的特定實例包含N,N,N,N-四(甲氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(乙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(異丙氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(第三丁氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(環己氧基甲基)甘脲、 N,N,N,N-四(環戊氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(金剛烷氧基甲基)甘脲、N,N,N,N-四(降冰片烷氧基甲基)甘脲以及其類似物。
在式(CLNM-5)中，各RNM1獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1相同。
各RNM5獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下式(CLNM-5')表示之原子團。
各RNM6獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下式(CLNM-5")表示之原子團。
在式(CLNM-5')中，RNM1與式(CLNM-1)中之RNM1相同。
在式(CLNM-5")中，RNM1與式(CLNM-1)中之RNM1相同，且RNM5與式(CLNM-5)中之RNM5相同。
RNM5以及RNM6之烷基(較佳具有1至6個碳原子)、 環烷基(較佳具有5至6個碳原子)以及芳基(較佳具有6至10個碳原子)的更特定實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、環戊基、己基、環己基、苯基、萘基以及其類似基團。
由式(CLNM-5)表示之三聚氰胺類交聯劑的實例包含N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(環己氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(環戊氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(金剛烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(降冰片烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)乙醯胍胺(acetoguanamine)、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)乙醯胍胺、N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)苯并胍胺(benzoguanamine)、N,N,N,N,N,N-六(乙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(異丙氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(丁氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)苯并胍胺以及其類似物。
式(CLNM-1)至式(CLNM-5)中由RNM1至RNM6表示之基團可更具有取代基。RNM1至RNM6可具有之取代基的實例包含鹵素原子、羥基、硝基、氰基、羧基、環烷基(較佳具有3至20個碳原子)、芳基(較佳具有6至14個碳原子)、烷氧基(較佳具有1至20個碳原子)、環烷氧基(較佳具有3至20個碳原子)、醯基(較佳具有2至20個碳原子)、醯氧基(較佳具有2至20個碳原子)以及其類似基團。
在下文中，將例示具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構之化合物的特定實例，但本發明並不限於此。
(ii)環氧化合物包含由下式(EP1)表示之化合物。
在式(EP1)中，REP1至REP3各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基或環烷基，且烷基以及環烷基可具有取代基。此外，REP1與REP2以及REP2與REP3可彼此組合形成環結構。
烷基以及環烷基可具有之取代基的實例包含羥基、氰基、烷氧基、烷基羰基、烷氧基羰基、烷基羰氧基、烷硫基、烷基碸基、烷基磺醯基、烷基胺基、烷基醯胺基以及其類似基團。
QEP表示單鍵或nEP價有機基團。REP1至REP3不僅可彼此組合而且可與QEP組合形成環結構。
nEP表示2或大於2之整數，且較佳為2至10，且更佳為2至6。然而，當QEP為單鍵時，nEP為2。
當QEP為nEP價有機基團時，有機基團較佳為鏈或環狀nEP價飽和烴基(較佳具有2至20個碳原子)、nEP價芳環基(較佳具有6至30個碳原子)，或具有其中二價鍵聯基團(諸如醚、酯、醯胺、磺醯胺以及伸烷基(較佳具有1至4個碳原子，更佳為亞甲基))、三價鍵聯基團(諸如-N(-)2)或其組合鍵聯於鏈或環狀飽和烴或芳族烴之結構的nEP價有機基團以及其類似基團。
在下文中，將例示具有環氧結構之化合物的特定實例，但本發明並不限於此。
在本發明中，可固化化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
著色組成物中之可固化化合物的總含量可視物質而 變化，但以著色組成物之總固體(質量)計較佳為0.1質量%至30質量%，更佳為0.2質量%至20質量%，且尤其較佳為1質量%至10質量%。
與此同時，當可固化化合物為聚合物化合物(亦即樹脂)時，聚合物化合物之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
[4]顏料衍生物
當本發明之著色組成物含有顏料作為著色劑時，較佳更含有顏料衍生物，以增強分散樹脂吸附至顏料之吸附性質。
顏料衍生物是指具有其中一部分有機顏料經酸性基團、鹼性基團或鄰苯二甲醯亞胺甲基取代之結構的化合物。就可分散性以及分散穩定性之觀點而言，顏料衍生物較佳含有具有酸性基團或鹼性基團之顏料衍生物。
構成顏料衍生物之有機顏料的實例包含二酮基吡咯并吡咯類顏料、偶氮類顏料、酞菁類顏料、蒽醌類顏料、喹吖啶酮(quinacridone)類顏料、二噁嗪類顏料、紫環酮(perinone)類顏料、苝類顏料、硫靛(thioindigo)類顏料、異吲哚啉類顏料、異吲哚啉酮(isoindolinone)類顏料、喹酞酮類顏料、士林(threne)類顏料、金屬錯合物類顏料以及其類似物。
此外，作為顏料衍生物所具有之酸性基團，磺酸、羧酸以及其四級銨鹽較佳，羧酸基以及磺酸基更佳，且磺酸基尤其較佳。作為顏料衍生物所具有之鹼性基團，胺基較 佳，且三級胺基較佳。
作為顏料衍生物，喹啉類顏料衍生物、苯并咪唑酮類顏料衍生物以及異吲哚啉類顏料衍生物尤其較佳，且喹啉類顏料衍生物以及苯并咪唑酮類顏料衍生物更佳。詳言之，具有以下結構之顏料衍生物較佳。
在式(P)中，A表示由以下式(PA-1)至式(PA-3)中選出的部分結構。B表示單鍵或(t+1)價鍵聯基團。C表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2-、-SO2NH-、-O-、-S-或-SO2-。D表示單鍵、伸烷基、伸環烷基或伸芳基。E表示-SO3H、-SO3M(M表示鹼金屬原子)、-CO2H或-N(Rpa)(Rpb)。Rpa以及Rpb各自獨立地表示烷基、環烷基或芳基，且Rpa與Rpb可彼此組合形成環。t表示1至5之整數。
在式(PA-1)以及式(PA-2)中，Rp1表示具有1至5個碳原子之烷基或芳基。在式(PA-3)中，Rp2表示鹵素原子、烷基或羥基。s表示0至4之整數。當s為2或 大於2時，各Rp2可與所有其他Rp2相同或不同。在式(PA-1)以及式(PA-3)中，Rp3表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2-、-SO2NH-、-O-、-S-或-SO2-。*表示與B之鍵聯部分。
在式(P)中，Rp1尤其較佳為甲基或苯基，且最佳為甲基。在式(PA-3)中，Rp2較佳為氫原子，且最佳為氯原子。
在式(P)中，由B表示之(t+1)價鍵聯基團的實例包含伸烷基、伸環烷基、伸芳基以及雜伸芳基。其中，由以下結構式(PA-4)至結構式(PA-9)表示之鍵聯基團尤其較佳。
在結構式(PA-4)至結構式(PA-9)中，尤其具有由結構式(PA-5)或結構式(PA-8)表示之鍵聯基團作為B的顏料衍生物因極佳可分散性而較佳。
在式(P)中，由D表示之伸烷基、伸環烷基以及伸芳基的實例包含亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸癸基、伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基、伸環己基、伸環辛基、伸環癸基、伸苯基、伸萘基以及其類似基團。其中，伸烷基作為D尤其較佳，且具有1至5個碳原子之伸烷基最佳。
在式(P)中，當E表示-N(Rpa)(Rpb)時，Rpa以及Rpb中之烷基、環烷基以及芳基的實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、辛基、癸基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環癸基、苯基、萘基以及其類似基團。作為Rpa以及Rpb，烷基尤其較佳，且具有1至5個碳原子之烷基最佳。t較佳為1或2。
在下文中，將展示顏料衍生物之特定實例，但本發明並不限於此。與此同時，在以下特定實例中，M表示鹼金屬(Na、K以及其類似物)。
在顏料衍生物中，(A-1)、(A-2)、(A-5)、(A-9)、(A-10)、(A-11)、(A-19)、(A-20)、(A-21)、(A-22)、(A-23)、(A-24)以及(A-25)較佳，且(A-1)、(A-2)、(A-9)、(A-10)以及(A-23)更佳。
本發明之著色組成物中顏料衍生物的含量以顏料之總質量計較佳為1質量%至30質量%，且更佳為3質量%至20質量%。顏料衍生物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
[5]酸酐
本發明之著色組成物可含有酸酐。藉由熱固化可固化化合物、尤其環氧化合物所得之交聯性質可藉由含有酸酐而改良。
酸酐之實例包含鄰苯二甲酸酐、耐地酸酐(nadic anhydride)、順丁烯二酸酐、丁二酸酐以及其類似物。其中，由於鄰苯二甲酸酐對顏料分散具有極小影響，故所述酸酐較佳。
胺類化合物亦常用作環氧固化劑，但在相對較長適用期(pot life)以及其類似方面有利。
著色組成物中之酸酐的含量以可固化化合物(尤其環氧化合物)之含量計較佳為10質量%至40質量%，且更佳為15質量%至30質量%。當酸酐之含量為10質量%或大於10質量%時，可固化化合物、尤其環氧化物之交聯密度得到改良，且因此機械強度可增加。當含量為40質量%或小於40質量%時，塗層膜中之熱固化組分得到抑制，其 在增加著色物質之濃度方面有利。
[6]溶劑
本發明之著色組成物一般可藉由使用溶劑(通常為有機溶劑)來構成。溶劑基本上不受特別限制，只要滿足各組分之溶解度或著色可固化組成物之可塗佈性即可。
有機溶劑之實例宜包含酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷酯(例如：氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯以及其類似物))、3-氧基丙酸烷酯(例如：3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯以及其類似物(例如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-乙氧基丙酸乙酯以及其類似物))、2-氧基丙酸烷酯(例如：2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯以及其類似物(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯以及2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯以及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯以及其類似物)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸甲酯、2-側氧基丁酸乙酯以及其類似物；醚，例如二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇乙酸甲 醚(methyl cellosolve acetate)、乙二醇乙酸乙醚(ethyl cellosolve acetate)、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯以及其類似物；酮，例如甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮以及其類似物；以及芳族烴，例如甲苯、二甲苯以及其類似物。
對於這些溶劑，就改良經塗佈表面之形狀以及其類似方面的觀點而言，混合其中兩者或多於兩者之形式亦較佳。在此種情況下，由以下選出之兩者或多於兩者所組成的混合溶液尤其較佳：3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇乙酸乙醚、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯(ethyl carbitol acetate)、丁基卡必醇乙酸酯(butyl carbitol acetate)、丙二醇甲醚以及丙二醇甲醚乙酸酯，如上文所述。
就可塗佈性之觀點而言，較佳設定著色組成物中之溶劑的含量以使得組成物之總固體濃度變為5質量%至80質量%，更佳為5質量%至60質量%，且尤其較佳為10質量%至50質量%。
[7]各種添加劑
在本發明之著色組成物中，必要時可在不削弱本發明效果之範圍內摻合各種添加劑，例如聚合起始劑、可聚合化合物、界面活性劑、固化劑、固化催化劑、聚合抑制劑、矽烷偶合劑、填充劑、黏著促進劑、抗氧化劑、UV吸收 劑、聚集抑制劑。
(聚合起始劑)
本發明之著色組成物亦可含有聚合起始劑。
作為本發明中之聚合起始劑，可使用以下文所述之聚合起始劑獲知的聚合起始劑。
聚合起始劑不受特別限制，只要聚合起始劑具有起始下文詳細描述之可聚合化合物之聚合的能力即可，且宜由已知聚合起始劑中選出。舉例而言，對紫外線區中之可見光具有感光性的聚合起始劑較佳。此外，聚合起始劑可為促使與光激發敏化劑發生任何作用以產生活性自由基的活化劑，且可為根據單體種類起始陽離子聚合的起始劑。
此外，聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至800奈米(更佳為330奈米至500奈米)之範圍內分子吸收係數為至少約50的化合物。
聚合起始劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如具有三嗪結構之化合物、具有噁二唑結構之化合物以及其類似物)；醯基膦化合物，諸如醯基膦氧化物；六芳基聯咪唑；肟化合物，諸如肟衍生物；有機過氧化物；硫代化合物；酮化合物；芳族鎓鹽；酮肟醚；胺基苯乙酮化合物；羥基苯乙酮；以及其類似物。
具有三嗪結構之鹵化烴化合物的實例包含如若林(Wakabayashi)等人，日本化學學會通報(Bull.Chem.Soc.Japan),42,2924(1969)中所述之化合物；如英國專利第1388492號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開 第S53-133428號中所述之化合物；如德國專利第3337024號中所述之化合物；如F.C.舍費爾(F.C.Schaefer)等人,有機化學雜誌(J.Org.Chem.)；29,1527(1964)中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第S62-58241號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第H5-281728號中所述之化合物；如日本專利申請案早期公開第H5-34920號中所述之化合物；如美國專利第4212976號中所述之化合物；以及其類似物。
如美國專利第4212976號中所述之化合物的實例包含具有噁二唑結構之化合物(例如2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑以及其類似物)，以及其類似物。
此外，除上文所述之聚合起始劑以外之聚合起始劑的實例包含吖啶(acridine)衍生物(例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷以及其類似物)；N-苯基甘胺酸以及其類似物；多鹵素化合物(例如四溴化碳、苯基三溴甲基碸、苯基三氯甲基酮以及其類似物)；香豆素(例如3-(2-苯并 呋喃醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苄醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苄醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苄醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3,3'-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3'-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、3-苄醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二乙基胺基桂皮醯基)-7-二乙基胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苄醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素，如日本專利申請案早期公開第H5-19475號、第H7-271028號、第2002-363206號、第2002-363207號、第2002-363208號以及第2002-363209號中所述之香豆素化合物，以及其類似物)；醯基膦氧化物(例如雙(2,4,6-三甲基苄醯基)-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苄醯基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物、魯斯因TPO(LucirinTPO)以及其類似物)；茂金屬(例如雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、η5-環戊二烯基-η6-茴香基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)以及其類似物)；如日本專利申請案早期公開第S53-133428號、日本專利公開案第S57-1819號及第S57-6096號以及美國專利3,615,455中所述之化合物；以及其類似物。
酮化合物之實例包含二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯 甲酮、2-乙氧基羰基二苯甲酮、二苯甲酮四甲酸或其四甲酯、4,4'-雙(二烷基胺基)二苯甲酮(例如4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二環己基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二羥乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲基胺基二苯甲酮、4-二甲基胺基苯乙酮、苄基蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌(phenanthraquinone)、呫噸酮(xanthone)、噻噸酮(thioxanthone)、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、茀酮(fluorenone)、2-苄基-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物、安息香、安息香醚(例如安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙醚、安息香異丙醚、安息香苯醚、苄基二甲基縮酮)、吖啶酮(acridone)、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮、N-丁基-氯吖啶酮以及其類似物。
作為聚合起始劑，亦宜使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物以及醯基膦化合物。更特定言之，亦可使用例如日本專利申請案早期公開第H10-291969號中所述之胺基苯乙酮類起始劑以及日本專利第4225898號中所述之醯基膦氧化物類起始劑。
作為羥基苯乙酮類起始劑，可使用豔佳固(IRGACURE)-184、達若固(DAROCUR)-1173、豔佳固-500、豔佳固-2959以及豔佳固-127(商標名：均由巴斯夫公司(BASF Corp.)製造)。作為胺基苯乙酮類起始劑，可 使用市售產品豔佳固-907、豔佳固-369以及豔佳固-379(商標名：均由巴斯夫公司製造)。作為胺基苯乙酮類起始劑，亦可使用如日本專利申請案早期公開第2009-191179號中所述之化合物，其中吸收波長匹配具有諸如365奈米或405奈米之長波長的光源。此外，作為醯基膦類起始劑，可使用市售產品豔佳固-819或達若固-TPO(商標名：均由巴斯夫公司製造)。
聚合起始劑更佳包含肟類化合物。作為肟類起始劑的特定實例，可使用如日本專利申請案早期公開第2001-233842號中所述之化合物、如日本專利申請案早期公開第2000-80068號中所述之化合物以及如日本專利申請案早期公開第2006-342166號中所述之化合物。
宜用作本發明中之聚合起始劑的肟化合物(諸如肟衍生物)的實例包含3-苄醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、2-苄醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁-2-酮、2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮以及其類似物。
肟化合物之實例包含如化學會志(J.C.S.)柏爾金匯刊第二輯(Perkin II)(1979)第1653頁至第1660頁，化學會志(J.C.S.)柏爾金匯刊第二輯(Perkin II)(1979)第156頁至第162頁，光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995)第202頁至第232頁，日本專利申請案早期公開第2000-66385號以及 第2000-80068號，日本專利申請案早期公開第2004-534797號，日本專利申請案早期公開第2006-342166號中所述之化合物以及其類似物。
作為市售產品，亦宜使用豔佳固-OXE01(巴斯夫公司製造)以及豔佳固-OXE02(巴斯夫公司製造)。
此外，作為除上文所述之肟化合物以外的肟化合物，亦可使用如日本專利申請案早期公開第2009-519904號中所述之化合物，其中肟鍵聯於咔唑之N位；如美國專利7626957中所述之化合物，其中雜取代基(hetero-substituent)引入二苯甲酮部分中；如日本專利申請案早期公開第2010-15025號以及美國專利申請公開案第2009-292039號中所述之化合物，其中硝基引入染料部分中；如國際公開案第2009-131189號中所述的酮肟類化合物；如美國專利第7556910號中所述之化合物，其在同一分子內含有三嗪結構以及肟結構；如日本專利申請案早期公開第2009-221114號中所述之化合物，其在405奈米下具有最大吸收且對g射線光源展現良好敏感性；以及其類似物。
較佳地，此外，亦宜使用如日本專利申請案早期公開第2007-231000號以及日本專利申請案早期公開第2007-322744號中所述之環狀肟化合物。在環狀肟化合物中，如日本專利申請案早期公開第2010-32985號以及日本專利申請案早期公開第2010-185072號中所述的與咔唑染料縮合之環狀肟化合物具有高光吸收性且因此就高敏感性 之觀點而言尤其較佳。
此外，在如日本專利申請案早期公開第2009-242469號中所述的在肟化合物之特定位點處具有不飽和鍵的化合物中，亦可藉由自聚合非活性自由基再生活性自由基來達成高敏感性，且因此宜使用所述化合物。
如日本專利申請案早期公開第2007-269779號中所述的具有特定取代基之肟化合物或如日本專利申請案早期公開第2009-191061號中所述的具有硫芳基之肟化合物最佳。
特定言之，肟類聚合起始劑化合物較佳為由下式(OX-1)表示之化合物。此外，肟鍵之N-O鍵可為(E)形式之肟化合物、(Z)形式之肟化合物或(E)形式與(Z)形式的混合物。
(在式(OX-1)中，R以及B各自獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，且Ar表示芳基)。
在式(OX-1)中，由R表示之單價取代基較佳為單價非金屬原子團。
單價非金屬原子團之實例包含烷基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷基硫羰基、芳基硫羰基以及其類似基團。此外，這些基團可具有一或多個取代 基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
取代基之實例包含鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基以及其類似基團。
作為可具有取代基之烷基，具有1至30個碳原子之烷基較佳，且其特定實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苄醯甲基、1-萘甲醯甲基、2-萘甲醯甲基、4-甲基硫基苄醯甲基、4-苯基硫基苄醯甲基、4-二甲基胺基苄醯甲基、4-氰基苄醯甲基、4-甲基苄醯甲基、2-甲基苄醯甲基、3-氟苄醯甲基、3-三氟甲基苄醯甲基以及3-硝基苄醯甲基。
作為可具有取代基之芳基，具有6至30個碳原子之芳基較佳，且其特定實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基(9-anthryl)、9-菲基(9-phenanthryl)、1-芘基(1-pyrenyl)、5-稠四苯基(5-naphthacenyl)、1-茚基(1-indenyl)、2-薁基(2-azulenyl)、9-茀基(9-fluorenyl)、聯三苯基(terphenyl)、聯四苯基(quarter phenyl)、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、鄰茴香基、間茴香基、對茴香基、均三甲苯基(mesityl)、并環戊二烯基(pentalenyl)、聯萘基(binaphthalenyl)、聯三萘基(ternaphthalenyl)、聯四萘基(quarter naththalenyl)、并環庚三烯基(heptalenyl)、伸聯苯基(biphenylenyl)、二環戊二烯并苯基(indacenyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、 苊基(acenaphthylenyl)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl)、丙烯合萘基(phenalenyl)、茀基、蒽基、聯蒽基(bianthracenyl)、聯三蒽基(teranthracenyl)、聯四蒽基(quarter anthracenyl)、蒽醌基、菲基、聯伸三苯基(triphenylenyl)、芘基、屈基(chrysenyl)、稠四苯基(naphthacenyl)、七曜烯基(pleiadenyl)、苉基(picenyl)、苝基(perylenyl)、異稠五苯基(pentaphenyl)、稠五苯基(pentacenyl)、聯四苯基(tetraphenylenyl)、異稠六苯基(hexaphenyl)、稠六苯基(hexacenyl)、茹基(rubicenyl)、蔻基(coronenyl)、聯伸三萘基(trinaphthylenyl)、異稠七苯基(heptaphenyl)、稠七苯基(heptacenyl)、苒基(pyranthrenyl)以及莪基(ovalenyl)。
作為可具有取代基之醯基，具有2至20個碳原子之醯基較佳，且其特定實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟乙醯基、戊醯基、苄醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苄醯基、4-苯基硫基苄醯基、4-二甲基胺基苄醯基、4-二乙基胺基苄醯基、2-氯苄醯基、2-甲基苄醯基、2-甲氧基苄醯基、2-丁氧基苄醯基、3-氯苄醯基、3-三氟甲基苄醯基、3-氰基苄醯基、3-硝基苄醯基、4-氟苄醯基、4-氰基苄醯基以及4-甲氧基苄醯基。
作為可具有取代基之烷氧基羰基，具有2至20個碳原子之烷氧基羰基較佳，且其特定實例包含甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基以及三氟甲氧基 羰基。
可具有取代基之芳氧基羰基的特定實例包含苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基以及4-甲氧基苯氧基羰基。
作為可具有取代基之雜環基，包含氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環較佳。
雜環基之特定實例包含噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻嗯基、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基(chromenyl)、呫噸基(xanthenyl)、啡噁噻基(phenoxathiinyl)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喏啉基、喹唑啉基、噌啉基、喋啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、啡啶基、吖啶基、呸啶基、啡啉基、啡嗪基、啡呻嗪基、異噻唑基、啡噻嗪基、異噁唑基、呋吖基(furazanyl)、啡噁嗪基、異苯并二氫哌喃基(isochromanyl)、苯并二氫哌喃基(chromanyl)、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉 基、異吲哚啉基、奎寧環基(quinuclidinyl)、嗎啉基以及噻噸酮基(thioxantholyl)。
可具有取代基之烷基硫羰基的特定實例包含甲基硫羰基、丙基硫羰基、丁基硫羰基、己基硫羰基、辛基硫羰基、癸基硫羰基、十八烷基硫羰基以及三氟甲基硫羰基。
可具有取代基之芳基硫羰基的特定實例包含1-萘基硫羰基、2-萘基硫羰基、4-甲基硫基苯基硫羰基、4-苯基硫基苯基硫羰基、4-二甲基胺基苯基硫羰基、4-二乙基胺基苯基硫羰基、2-氯苯基硫羰基、2-甲基苯基硫羰基、2-甲氧基苯基硫羰基、2-丁氧基苯基硫羰基、3-氯苯基硫羰基、3-三氟甲基苯基硫羰基、3-氰基苯基硫羰基、3-硝基苯基硫羰基、4-氟苯基硫羰基、4-氰基苯基硫羰基以及4-甲氧基苯基硫羰基。
在式(OX-1)中，由B表示之單價取代基表示芳基、雜環基、芳基羰基或雜環羰基。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，以下所示之結構尤其較佳。
在所述結構中，Y、X以及n具有與以下所述之式(OX-2)中之Y、X以及n相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在式(OX-1)中，由A表示之二價有機基團的實例 包含具有1至12個碳原子之伸烷基、具有6至12個碳原子之伸環烷基以及具有2至12個碳原子之伸炔基。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，就增加敏感性以抑制隨著加熱時間推移而著色之觀點而言，式(OX-1)中之A較佳為未經取代之伸烷基，經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基以及十二烷基)取代之伸烷基，經烯基(例如乙烯基以及烯丙基)取代之伸烷基，以及經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、茴香基、萘基、蒽基、菲基以及苯乙烯基)取代之伸烷基。
在式(OX-1)中，由Ar表示之芳基較佳為具有6至30個碳原子之芳基，且可具有取代基。作為取代基，可例示引入上文作為可具有取代基之芳基的特定實例所例示之經取代芳基中的取代基。
其中，就增加敏感性以抑制隨著加熱時間推移而著色之觀點而言，經取代或未經取代之苯基較佳。
在式(OX-1)中，就敏感性之觀點而言，由式(OX-1)中之Ar與鄰接於其之S形成的「SAr」結構較佳為以下所示之結構。此外，Me表示甲基，且Et表示乙基。
肟化合物較佳為由下式(OX-2)表示之化合物。
(在式(OX-2)中，R以及X各自獨立地表示單價取代基，A以及Y各自獨立地表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。)
在式(OX-2)中，R、A以及Ar具有與式(OX-1)中之R、A以及Ar相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在式(OX-2)中，由X表示之單價取代基的實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧基羰基、胺基、雜環基以及鹵素原子。此外，這些基團可具有一或多個取代基。作為取代基，可例示上述取代基。此外，上述取代基可經另一取代基取代。
其中，就溶劑溶解度以及增強長波長區中之吸收效率的觀點而言，式(OX-2)中之X較佳為烷基。
此外，在式(OX-2)中，n表示0至5之整數，且較佳為0至2之整數。
在式(OX-2)中，由Y表示之二價有機基團的實例包含以下所示之結構。與此同時，在以下所示之基團中，「*」表示與鄰接於式(OX-2)中之Y的碳原子的鍵結位置。
其中，就高敏感性之觀點而言，以下所示之結構較佳。
此外，肟化合物較佳為由下式(OX-3)表示之化合物。
(在式(OX-3)中，R以及X各自獨立地表示單價取代基，A表示二價有機基團，Ar表示芳基，且n為0至5之整數。)
在式(OX-3)中，R、X、A、Ar以及n具有與式(OX-2)中之R、X、A、Ar以及n相同的含義，且其較佳實例亦相同。
在下文中，將展示適宜使用之肟化合物的特定實例(B-1)至特定實例(B-10)，但本發明並不限於此。
肟化合物在350奈米至500奈米之波長區中具有最大吸收波長，較佳在360奈米至480奈米之波長區中具有吸收波長，且尤其較佳具有365奈米至455奈米之高吸收率。
就敏感性之觀點而言，肟化合物在365奈米或405奈米處具有較佳1,000至300,000、更佳2,000至300,000且尤其較佳5,000至200,000之莫耳吸收係數。
化合物之莫耳吸收係數可藉由使用已知方法來量測，但特定言之，所述係數較佳例如在0.01公克/公升濃度下使用乙酸乙酯溶劑由紫外與可見光分光光度計(卡端-5(CARY-5)分光光度計，瓦里安公司(Varian Inc.)製造)來量測。
作為用於本發明中之聚合起始劑，必要時可以組合形式使用其中兩者或多於兩者。
就曝光敏感性之觀點而言，用於本發明之著色組成物中的聚合起始劑較佳為由以下所構成的族群中選出之化合物：三鹵甲基三嗪化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物以及經3-芳基取代之香豆素化合物。
三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體、鎓化合物、二苯甲酮化合物以及苯乙酮化合物更佳，且至少一種由三鹵甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚體以及二苯甲酮化合物所構成的族群中選出之化合物最佳。
本發明之著色組成物中所含之聚合起始劑的含量(在兩種或多於兩種的情況下為總含量)以著色組成物之總固體計較佳為0.1質量%至50質量%，更佳為0.5質量%至30質量%，且甚至更佳為1質量%至20質量%。
(可聚合化合物)
特定言之，可聚合化合物由具有至少一個末端烯系不飽和鍵且較佳具有兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵的化合物中選出。這些化合物之族群在相關工業領域中廣泛知曉，且所述化合物可在無特別限制下用於本發明中。這些化合物可呈任何化學形式，諸如單體、預聚物(亦即二聚體、三聚體以及寡聚物或其混合物)以及其多聚體。本發明中之可聚合化合物可為單獨的或呈其中兩者或多於兩者之組合形式。
更特定言之，單體以及其預聚物之實例包含不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸(isocrotonic acid)、順丁烯二酸以及其類似物)、其酯及醯胺以及其多聚體；以及不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之酯；不飽和羧酸與脂族多價胺化合物之醯胺；以及其多聚體。此外，亦宜使用具有親核取代基(諸如羥基、胺基以及巰基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧化物的加成反應產物，不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能羧酸的脫水縮合反應產物，以及其類似物。此外，亦宜使用具有親電子取代基(諸如異氰酸酯基以及環氧基)之不飽和羧酸酯或不飽 和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成反應產物；以及此外，具有可脫離取代基(諸如鹵素基團以及甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或不飽和羧酸醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的取代反應產物。此外，作為另一實例，亦可使用藉由用乙烯基苯衍生物(諸如不飽和膦酸以及苯乙烯、乙烯醚、烯丙醚以及其類似物)置換上述不飽和羧酸而獲得的化合物族群。
作為其特定化合物，在本發明中恰恰適宜使用如日本專利申請案早期公開第2009-288705號之段落第[0095]號至第[0108]號中所述的化合物。
此外，作為可聚合化合物，具有烯系不飽和基團，在正常壓力下具有100℃或高於100℃之沸點溫度且具有至少一個可加成聚合伸乙基的化合物亦較佳。其實例包含單官能丙烯酸酯或單官能甲基丙烯酸酯，諸如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯以及其類似物；藉由使環氧乙烷或環氧丙烷與多官能醇(諸如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基乙基)醚、異氰尿酸三(丙烯醯氧基乙酯)、甘油或三羥甲基乙烷)加成，隨後(甲基)丙烯醯化而獲得的化合物；如日本專利公開案第S48-41708號及第S50-6034號以及日本專利申請 案早期公開第51-37193號中所述之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；如日本專利申請案早期公開第S48-64183號以及日本專利公開案第S49-43191號及第S52-30490號中所述之聚酯丙烯酸酯；多官能丙烯酸酯或多官能甲基丙烯酸酯，諸如作為藉由使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應而獲得之反應產物的環氧丙烯酸酯；以及其混合物。
可聚合化合物之實例包含藉由使環醚基團(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)與多官能羧酸中具有烯系不飽和基團之化合物反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯；以及其類似物。
此外，作為其他較佳可聚合化合物，亦可使用如日本專利申請案早期公開第2010-160418號及第2010-129825號以及日本專利第4364216號中所述的具有茀環且具有兩個或多於兩個烯系不飽和官能基之化合物，以及卡多樹脂(cardo resin)。
此外，作為具有至少一個烯系不飽和基團，可加成聚合且在正常壓力下具有100℃或高於100℃之沸點的化合物，如日本專利申請案早期公開第2008-292970號之段落第[0254]號至第[0257]號中所述的化合物亦適合。
除上文所述之化合物以外，亦宜使用由以下式(MO-1)至式(MO-5)表示之可自由基聚合單體。與此同時，在所述式中，當T為氧基伸烷基時，R鍵結於其碳原子側之末端。
R：,,,,-OH,-CH3
T：,-OCH2-,-OCH2CH2-,-OCH2CH2CH2-,-OCH2CH2CH2CH2-,,,-OCH(CH3)-CH2-,-OCH2CH(CH3)-
Z：-O-,-
在所述式中，n為0至14，且m為1至8。在分子中以多個存在之R以及T各自可與所有其他R以及T相同或不同。
在由式(MO-1)至式(MO-5)表示之可聚合單體中的每一者中，多個R中之至少一者表示由-OC(=O)CH=CH2或-OC(=O)C(CH3)=CH2表示之基團。
作為由式(MO-1)至式(MO-5)表示之可聚合化合物的特定實例，在本發明中恰恰適宜使用如日本專利申請案早期公開第2007-269779號之段落第[0248]號至第[0251]號中所揭露的化合物。
此外，亦可使用日本專利申請案早期公開第H10-62986號中描述為式(1)化合物及式(2)化合物以及其特定實例的化合物作為可聚合化合物，其藉由添加環氧乙烷或環氧丙烷至多官能醇且隨後(甲基)丙烯醯化而獲得。
其中，二季戊四醇三丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德(KAYARAD)D-330；日本化藥株式會社(NIPPON KAYAKU Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德D-320；日本化藥株式會社製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德D-310；日本化藥株式會社製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德DPHA；日本化藥株式會社製造)、多官能丙烯酸酯(作為其市售產品，卡亞拉德RP-1040；日本化藥株式會社製造)以及其中其(甲基)丙烯醯基具有貫穿之乙二醇或丙二醇的結構作為可聚合化合物較佳。亦可使用其寡聚物類型。在下文中，將展示較佳可聚合化合物之態樣。
可聚合化合物為多官能單體，且可具有酸基，諸如羧基、磺酸基以及磷酸基。烯系化合物可按原樣使用，只要烯系化合物具有未反應之羧基即可，但必要時可藉由使非芳族羧酸酐與上述烯系化合物之羥基反應而引入酸基。在此種情況下，所使用之非芳族羧酸酐的特定實例包含四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐以及順丁烯二酸酐。
在本發明中，具有酸基之單體為脂族多羥基化合物與不飽和羧酸之酯，且較佳為可藉由使非芳族羧酸酐與脂族多羥基化合物之未反應羥基反應而具有酸基的多官能單體，且脂族多羥基化合物尤其較佳為酯中之季戊四醇及/或二季戊四醇。市售產品之實例包含由東亞合成株式會社製造的經多元酸改質之丙烯酸寡聚物，諸如M-510以及 M-520。
這些單體可單獨使用，但可以其中兩者或多於兩者之混合物形式使用，此是因為在製備中難以使用單一化合物。此外，必要時，作為單體的不具有酸基之多官能單體可與具有酸基之多官能單體組合使用。
具有酸基之多官能單體較佳具有0.1毫克KOH/公克至40毫克KOH/公克之酸值，且尤其較佳5毫克KOH/公克至30毫克KOH/公克之酸值。當具有另一酸基之多官能單體以其中兩者或多於兩者之組合形式使用，或不具有酸基之多官能單體以組合形式使用時，較佳調節酸值以使得作為總多官能單體之酸基處於上述範圍內。
此外，作為一個較佳態樣，亦含有具有己內酯結構之多官能單體作為可聚合單體。
具有己內酯結構之多官能單體不受特別限制，只要所述單體在其分子中具有己內酯結構即可，但例如藉由酯化多元醇(諸如三羥甲基乙烷、二-三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二-三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油、雙甘油、三羥甲基三聚氰胺以及其類似物)、(甲基)丙烯酸以及ε-己內酯而獲得，且其實例包含經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯。其中，具有由下式(Z-1)表示之己內酯結構的多官能單體較佳。
在式(Z-1)中，所有六個R均為由下式(Z-2)表示之基團，或六個R中之1至5個為由下式(Z-2)表示之基團且其餘為由下式(Z-3)表示之基團。
在式(Z-2)中，R1表示氫原子或甲基，m表示1或2之數目，且「*」表示鍵結柄。
在式(Z-3)中，R1表示氫原子或甲基，且「*」表示鍵結柄。)
具有此種己內酯結構之多官能單體可例如作為卡亞拉德DPCA系列自日本化藥株式會社購得，且其實例包含DPCA-20(在式(Z-1)至式(Z-3)中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=2，且所有R1均為氫原子的化合物)、DPCA-30(在上述式中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=3，且所有R1均為氫原子的化合物)、DPCA-60(在上述式中，其中m=1，由式(Z-2)表示之基團數=6，且所有R1均為氫原子的化合物)、DPCA-120(在上述式中，其中m=2，由式(Z-2)表示之基團數=6，且所有R1均為 氫原子的化合物)，以及其類似物。
在本發明中，具有己內酯結構之多官能單體可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
此外，作為本發明中之可固化化合物，由以下式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物之族群中選出的至少一者亦較佳。
在式(Z-4)以及式(Z-5)中，各E獨立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-，各y獨立地表示0至10之整數，各X獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
在式(Z-4)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總和為3或4，各m獨立地表示0至10之整數，且各m之總和為0至40之整數。然而，當各m之總和為0時，任一個X為羧基。
在式(Z-5)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總和為5或6，各n獨立地表示0至10之整數，且各n之總和為0至60之整數。然而，當各n之總和為0時，任一個X為羧基。
在式(Z-4)中，m較佳為0至6之整數，且更佳為0至4之整數。
此外，各m之總和較佳為2至40之整數，更佳為2至16之整數，且尤其較佳為4至8之整數。
在式(Z-5)中，n較佳為0至6之整數，且更佳為0至4之整數。
此外，各n之總和較佳為3至60之整數，更佳為3至24之整數，且尤其較佳為6至12之整數。
此外，式(Z-4)或式(Z-5)中之-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-較佳呈其中X鍵結於氧原子側之末端的形式。
由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。詳言之，在式(Z-5)中，其中所有六個X均為丙烯醯基之形式較佳。
此外，可聚合化合物中由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物的總含量較佳為20質量%或大於20質量%，且更佳為50質量%或大於50質量%。
由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可藉由藉助於開環加成反應使環氧乙烷或環氧丙烷之開環結構鍵結於季戊四醇或二季戊四醇的製程以及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環結構之端羥基反應以引入(甲基)丙烯醯基的製程來合成，所述製程為相關技術中已知之製程。各製程為熟知製程，且由式(i)或式(ii)表示之化合物可易於由熟習此項技術者合成。
即使在由式(Z-4)或式(Z-5)表示之組成物中，季戊四醇衍生物以及二季戊四醇衍生物亦更佳。
特定言之，其實例包含由以下式(a)至式(f)表示之化合物(在下文中，亦稱為「例示性化合物(a)至例示性化合物(f)」)，且其中，例示性化合物(a)、例示性化合物(b)、例示性化合物(e)以及例示性化合物(f)較佳。
(各n之總和為6)
(各n之總和為12)
(各n之總和為12)
(各n之總和為6)
(各m之總和為4)
(各m之總和為12)
由式(Z-4)以及式(Z-5)表示之可聚合化合物之市售產品的實例包含由沙多瑪公司(Sartomer Company,Inc.)製造的具有四個伸乙氧基鏈之四官能丙烯酸酯SR-494，以及均由日本化藥株式會社製造的具有六個伸戊氧基鏈之六官能丙烯酸酯DPCA-60以及具有三個伸異丁氧基鏈之三官能丙烯酸酯TPA-330。
此外，作為可聚合化合物，如日本專利公開案第S48-41708號、第S51-37193號、第H2-32293號以及第H2-16765號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯(urethane acrylate)，或如日本專利公開案第S58-49860號、第S56-17654號、第S62-39417號以及第S62-39418號中所述的具有基於環氧乙烷之結構的胺基甲酸酯化合物亦適合。此外，具有極佳感光速度之可固化組成物可藉由使用如日本專利申請案早期公開公開案第S63-277653號、第 S63-260909號以及第H1-105238號中所述的在分子中具有胺基結構或硫化物結構之可加成聚合化合物作為可聚合化合物來獲得。
可聚合化合物之市售產品的實例包含胺基甲酸酯寡聚物UAS-10、UAB-140(三洋國策造紙株式會社(Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.)製造)、UA-7200(新中村化學工業株式會社(SHIN-NAKAMURA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)、DPHA-40H(日本化藥株式會社製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共榮社化學株式會社(KYOEISHA CHEMICAL CO.,LTD.)製造)，以及其類似物。
對於這些可聚合化合物，可根據著色組成物之最終效能設計來任意地確定其使用方法的細節，諸如化合物結構、單一使用或組合使用以及添加量。舉例而言，就敏感性之觀點而言，每個分子具有高含量之不飽和基團的結構較佳，且在許多情況下，雙官能或更高官能度較佳。此外，就增加彩色固化膜之強度的觀點而言，三官能或更高官能度為適合的，四官能或更高官能度較佳，且五官能或更高官能度較佳。此外，藉由組合使用官能數不同且可聚合基團不同之化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯類化合物以及乙烯醚類化合物)來控制敏感性與強度的方法亦有效。此外，較佳組合使用環氧乙烷鏈長不同的三官能或更高官能度之可聚合化合物。
此外，可聚合化合物的選擇以及使用方法亦為與著色 組成物中所含之其他組分(例如光聚合起始劑、著色劑(顏料)、黏合劑聚合物以及其類似物)之相容性以及可分散性的重要因素，且例如可藉由使用具有低純度之化合物或在一些情況下藉由組合使用兩種或多於兩種其他組分來增加相容性。此外，在一些情況下，就改良對硬表面(諸如支撐物)之黏著力的觀點而言可選擇特定結構。
本發明之著色組成物中可聚合化合物的含量以著色組成物中之固體含量計較佳為0.1質量%至90質量%，更佳為1.0質量%至80質量%，且尤其較佳為2.0質量%至70質量%。
(界面活性劑)
就進一步改良本發明之著色組成物之可塗佈性的觀點而言，可將各種界面活性劑添加至本發明之著色組成物中。可使用各種界面活性劑作為界面活性劑，諸如氟類界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑、陰離子性界面活性劑以及矽酮類界面活性劑。
詳言之，本發明之著色組成物含有氟類界面活性劑，且因此當將組成物製備成塗佈溶液時，液體特徵(尤其流動性)可進一步改良，由此進一步改良塗層厚度之均勻性或節省液體。
亦即，當藉由使用其中塗佈含有氟類界面活性劑之著色組成物的塗佈溶液形成膜時，藉由減小經塗佈表面與塗佈溶液之間的界面張力而改良對經塗佈表面的可濕性，從而改良對經塗佈表面的可塗佈性。出於此原因，有效的是， 即使當以少量液體形成約數微米之薄膜時，亦更適宜形成具有輕微厚度不均勻性的均勻厚度膜。
氟類界面活性劑中氟的百分比含量宜為3質量%至40質量%，更佳為5質量%至30質量%，且尤其較佳為7質量%至25質量%。就塗層膜之厚度均勻性以及節省液體的觀點而言，氟含量處於此範圍內的氟類界面活性劑有效，且在著色組成物中亦展現良好溶解度。
氟類界面活性劑之實例包含美加伐克(MEGAFACE)F781(DIC株式會社(DIC Corporation)製造)以及其類似物。
界面活性劑可單獨使用或以其中兩者或多於兩者之組合形式使用。
著色組成物可能含有或可能不含界面活性劑，但當組成物含有界面活性劑時，所添加之界面活性劑的量以著色組成物之總質量計較佳為0.001質量%至2.0質量%，且更佳為0.005質量%至1.0質量%。
與此同時，當界面活性劑為聚合物化合物(亦即樹脂)時，聚合物化合物之固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
(固化劑)
當使用環氧樹脂作為可固化化合物時，較佳添加固化劑。環氧樹脂之固化劑具有極廣泛種類，且樹脂與固化劑之混合物的性質、工作壽命，黏度、固化溫度、固化時間、生熱以及其類似方面極大地根據所使用之固化劑的種類而 變化，且因此需要視固化劑之應用目的、使用條件、工作條件以及其類似方面來選擇適當固化劑。在垣內弘(Kakiuchi Hiroshi)編輯之「環氧樹脂(Epoxy Resin)(松弘堂(SHOKODO))」第5章中詳細說明固化劑。在下文中，將展示固化劑之實例。
以催化方式起作用之固化劑的實例包含三級胺以及三氟化硼-胺複合物，且與環氧樹脂之官能基以化學計量反應之固化劑的實例包含多元胺、酸酐以及其類似物；此外，在正常溫度下進行固化之固化劑的實例包含二伸乙基三胺以及聚醯胺樹脂，且在中等溫度下進行固化之固化劑的實例包含二乙基胺基丙胺以及三(二甲基胺基甲基)苯酚，且在高溫下進行固化之固化劑的實例包含無水鄰苯二甲酸、間苯二胺以及其類似物。此外，就化學結構而言，對於胺，脂族多元胺之實例包含二伸乙基三胺；芳族多元胺之實例包含間苯二胺；三級胺之實例包含三(二甲基胺基甲基)苯酚；酸酐之實例包含無水鄰苯二甲酸、聚醯胺樹脂、聚硫化物樹脂以及三氟化硼-單乙胺複合物；且合成樹脂初始縮合物之實例包含酚系樹脂、二氰二胺以及其類似物。
這些固化劑藉由加熱與環氧基反應並聚合，且因此交聯密度增加從而達成固化。為了獲得薄膜，黏合劑與固化劑之量較佳儘可能小，且特定言之，固化劑以可熱固化化合物計為35質量%或小於35質量%，較佳為30質量%或小於30質量%，且更佳為25質量%或小於25質量%。
(固化催化劑)
除了藉由與固化劑反應而固化以外，藉由環氧基主要與彼此反應而固化對於實現高濃度之著色劑為有效的。出於此原因，亦可在不使用固化劑之情況下使用固化催化劑。固化可在低至以下量的固化催化劑之添加量下進行：基於質量以環氧當量為約150至200之環氧樹脂計為約1/10至1/1000，較佳為約1/20至1/500，且更佳為約1/30至1/250。
(聚合抑制劑)
在本發明之著色組成物中，較佳添加少量聚合抑制劑以抑制在製備或儲存上述著色組成物期間可聚合化合物發生不必要的熱聚合。
可用於本發明中之聚合抑制劑的實例包含氫醌、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、連苯三酚、第三丁基-兒茶酚、苯醌、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥胺一級鈰鹽以及其類似物。
所添加之聚合抑制劑的量以總組成物之質量計較佳為約0.01質量%至約5質量%。
(矽烷偶合劑)
在本發明之著色組成物中，就進一步改良對基板之黏著力的觀點而言，可使用矽烷偶合劑。
矽烷偶合劑較佳具有烷氧基矽烷基作為能夠與無機材料化學鍵結之可水解基團。此外，較佳具有與有機樹脂相互作用或與有機樹脂形成鍵的基團以展示親和力，且較 佳具有(甲基)丙烯醯基、苯基、巰基、縮水甘油基以及氧雜環丁烷基(oxetanyl)作為此種基團，其中，較佳具有(甲基)丙烯醯基或縮水甘油基。
亦即，作為用於本發明中之矽烷偶合劑，具有烷氧基矽烷基、(甲基)丙烯醯基或環氧基之化合物較佳，且其特定實例包含具有以下結構之(甲基)丙烯醯基-三甲氧基矽烷化合物、縮水甘油基-三甲氧基矽烷化合物以及其類似物。
此外，作為本發明中之矽烷偶合劑，在一個分子中具有至少兩個具有不同反應性之官能基的矽烷化合物較佳，且特定言之，較佳具有胺基以及烷氧基作為官能基。矽烷偶合劑之實例包含N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-甲基二甲氧基矽烷(商標名KBM-602，信越化學工業株式會社(SHIN-ETSU CHEMICAL CO.,LTD.)製造)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(商標名KBM-603，信越化學工業株式會社製造)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(商標名KBE-602，信越化學工業株式會社製造)、γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(商標名KBM-903，信越化學工 業株式會社製造)、γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(商標名KBE-903，信越化學工業株式會社製造)，以及其類似物。
當使用矽烷偶合劑時，所添加之矽烷偶合劑的量以用於本發明中之著色組成物的總固體計較佳為0.1質量%至5.0質量%，且更佳為0.2質量%至3.0質量%。
<製備著色組成物之方法>
將描述本發明中之著色組成物的較佳製備方法。然而，本發明並不限於此。
當本發明中之著色組成物含有顏料作為著色劑時，將顏料粒子粉碎成較精細粒子且使用具有尖銳粒度分佈之顏料的方法為適合的。特定言之，使用平均粒徑為約0.01微米且含有粒徑在0.01微米±0.005微米範圍內且用量為75質量%或大於75質量%之顏料粒子之顏料的方法較佳。為了在上述範圍內調節顏料之粒度分佈，分散顏料之方法尤其重要。分散方法之實例包含其中組合藉由使用捏合機或輥筒研磨機(諸如雙輥研磨機)在高黏度狀態下進行分散之乾式分散(捏合分散處理)與藉由使用三輥研磨機、珠粒研磨機或其類似裝置在相對低黏度狀態下進行分散之濕式分散(精細分散處理)的分散方法。此外，在分散方法中，亦較佳的是，一起分散兩種或多於兩種顏料，在捏合分散處理期間不使用溶劑或使用最少量溶劑，或使用多種分散劑。此外，較佳的是，在捏合分散處理期間以及精細分散處理期間以兩份添加樹脂組分(兩份用法)，從而減輕溶劑衝擊(solvent shock)，且亦較佳的是，使用溶解度極 佳之樹脂組分以防止在加工由捏合分散處理變為精細分散處理時顏料粒子再聚集。此外，使用高剛性陶瓷或較小粒徑珠粒作為在精細分散處理期間所用之珠粒研磨機之珠粒的方式亦有效。
在本發明中，較佳使用藉由使用兩種或多於兩種顏料且在50,000毫帕．秒或大於50,000毫帕．秒之高黏度狀態下分散兩種或多於兩種顏料且隨後在1,000毫帕．秒或小於1,000毫帕．秒之低黏度狀態下分散顏料而獲得的著色劑。
一般而言，在顏料合成後藉由多種方法乾燥之後提供這些顏料。通常藉由自水性介質乾燥顏料而以粉末形式提供顏料，但乾燥得到粉末由於水乾燥所需之巨大汽化潛熱而需要大量熱能。因此，顏料通常形成其中初始粒子集中之聚集體(二級粒子)。
當著色組成物之製備方法中的著色劑為顏料時，較佳首先捏合並分散上述黏合劑於著色劑(顏料)中以使得捏合分散處理後之黏度為50,000毫帕．秒或大於50,000毫帕．秒(較佳為50,000毫帕．秒至100,000毫帕．秒)之相對高黏度。此處，捏合分散處理可為高黏度分散或乾式分散。隨後，較佳視需要再添加上述黏合劑至捏合分散處理後的分散體中且進行精細分散處理，以使得精細分散處理後之黏度為1000毫帕．秒或小於1000毫帕．秒(較佳為100毫帕．秒或小於100毫帕．秒)之相對低黏度。此外，精細分散處理可為低黏度分散或濕式分散。
在捏合分散處理中，溶劑與待分散物質之比率較佳為 0質量%至20質量%。因此，可藉由在不使用大量溶劑之情況下分散混合物來促進主要包含媒劑樹脂組分之構成組分於顏料粒子表面上的潤濕程度，且因此可使顏料粒子表面所形成之界面自顏料粒子與空氣之間的固體/氣體界面轉變為顏料粒子與媒劑溶液之間的固體/溶液界面。可藉由使顏料粒子表面所形成之界面自空氣轉變為溶液且進行混合/攪拌來將顏料分散成接近於其初始粒子之微觀狀態(micro state)。
以此方式，有效地使顏料粒子表面所形成之界面自空氣轉變為溶液，以便更高度地分散顏料。轉變需要強剪切力或壓縮力。出於此原因，較佳在捏合分散處理中使用可展現強剪切力或壓縮力之捏合機，且使用高黏度顏料粒子作為待捏合之物質。
此外，較佳在精細分散處理中將混合物與細粒狀態下之分散介質(諸如玻璃或陶瓷)一起混合並攪拌。此外，精細分散處理中之溶劑的比率以待分散物質計較佳為20質量%至90質量%。因為必須在精細分散處理期間使顏料粒子均勻且穩定地分佈成微觀狀態，所以較佳使用可賦予聚集之顏料粒子衝擊力以及剪切力的分散機且使用低黏度顏料粒子作為待分散物質。
當著色劑為染料時，不需要如上文所述之分散製程，且染料可僅與黏合劑一起溶解於適合溶劑中。
詳言之，較佳藉由以下方式來製備本發明中之著色組成物：當可熱固化化合物為環氧化合物時，將可熱固化化 合物以及固化催化劑或固化劑添加至由此獲得之顏料分散體或染料溶液中；或當黏合劑已為可熱固化化合物時，向其中添加固化催化劑或固化劑以賦予熱固化功能且必要時向其中添加溶劑。
<過濾器過濾>
出於移除雜質或減少缺陷之目的，本發明之著色可固化組成物較佳經過濾器過濾。
作為用於過濾器過濾之過濾器，可使用已在相關技術中供過濾所用的過濾器以及其類似者，而無任何特別限制。
用於過濾器之材料的實例包含氟樹脂，諸如聚四氟乙烯(PTFE)；聚醯胺類樹脂，諸如耐綸-6(Nylon-6)以及耐綸-6,6(Nylon-6,6)；聚烯烴樹脂(包含高密度以及超高分子量)，諸如聚乙烯以及聚丙烯(PP)；以及其類似物。在這些材料中，聚丙烯(包含高密度聚丙烯)較佳。
過濾器之孔隙直徑不受特別限制，但為例如約0.01微米至20.0微米，較佳為約0.01微米至5微米，且甚至更佳為約0.01微米至2.0微米。
可藉由在上述範圍內調節過濾器之孔隙直徑來更有效地移除細粒，從而大大降低混濁性。
此處關於過濾器之孔隙直徑，可參考過濾器製造商之標稱值。市售過濾器可由例如頗爾公司(Pall Corporation)、東洋濾紙株式會社(Toyo Roshi Kaisha,Ltd.)、英特格公司(Entegris,Inc.)(原密科理公司(Mykrolis Corporation))、北澤微過濾器株式會社(KITZ MICRO FILTER CORPORATION)或其類似公司所提供的多種過濾器中選出。
在過濾器過濾中，可使用兩個或多於兩個過濾器之組合。
舉例而言，首先藉由使用第一過濾器進行過濾，且隨後，可藉由使用孔隙直徑不同於第一過濾器之孔隙直徑的第二過濾器進行過濾。
在當時，第一過濾器之過濾以及第二過濾器之過濾可進行一次或兩次或多於兩次。
作為第二過濾器，可使用由與上述第一過濾器之材料相同之材料以及其類似物形成的過濾器。
<彩色濾光片以及其製造方法>
本發明之彩色濾光片為其中構成濾光片之圖案中的至少一個圖案由如上文所述之本發明著色組成物形成的彩色圖案。本發明之彩色濾光片不受特別限制，只要至少一個圖案為由如上文所述之本發明著色組成物形成的彩色圖案即可，但彩色濾光片較佳藉由如下文所述的本發明之製造彩色濾光片之方法製造。
在本發明之製造彩色濾光片之方法中，使用如上文所述之本發明著色組成物(亦稱為第一著色組成物)形成第一彩色層。
此處，因為第一彩色層由本發明之著色組成物形成，所以溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性極佳。
出於此原因，如下文詳細描述，當將第一彩色層溶解 於用於形成作為第一彩色層上之蝕刻遮罩的抗蝕劑圖案(圖案化光阻層)之顯影液中，或在於第一彩色層上以第二著色感放射線性組成物形成第二彩色感放射線性層的製程以及於第一彩色層上以第三著色感放射線性組成物形成第三彩色感放射線性層的製程中溶解於第二著色感放射線性組成物或第三著色感放射線性組成物之有機溶劑中，或溶解用於使以第二著色感放射線性組成物或第三著色感放射線性組成物形成之第二彩色感放射線性層或第三彩色感放射線性層曝光並顯影的顯影液時，可抑制第一彩色層之著色組分溶析(elute)至溶劑或顯影液中的問題或第二著色感放射線性組成物或第三著色感放射線性組成物之著色組分混入第一彩色層中的問題。因此，可抑制彩色層中發生色彩損失或其中多種色彩彼此重疊之重疊區出現，從而改良最終獲得之彩色濾光片的效能。
詳言之，所述方法有效製造用於固態影像元件且需要微小尺寸的彩色濾光片，所述微小尺寸為諸如0.7微米或小於0.7微米之厚度及/或2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)之像素圖案尺寸(正方形圖案之一個側邊)。
此處，將參考圖1作為一個實例來簡要描述固態影像元件。
如圖1中所說明，固態影像元件10由安裝於矽基板上之光接收元件(光電二極體)42、彩色濾光片13、平坦化膜14、微透鏡15以及其類似物構成。在本發明中，並 不始終必須安裝平坦化膜14。與此同時，在圖1中，為了闡明各部件，忽略各厚度或寬度之比率且以部分放大之方式呈現各部件。
支撐物不受特別限制，只要支撐物用於彩色濾光片中即可，諸如矽基板，且其實例包含用於液晶顯示元件中之鹼石灰玻璃、硼矽玻璃、石英玻璃以及其類似物以及藉由使透明導電膜附著至其而獲得之產品；或用於固態影像元件中之光電轉換元件基板以及其類似物，例如氧化膜、氮化矽以及其類似物。此外，可在支撐物與彩色濾光片13之間安裝中間層以及其類似層，只要不削弱本發明即可。
在矽基板上形成P井41，且在P井表面之一部分上形成光電二極體42。藉由離子注入N型雜質(諸如P以及As)至P井表面之一部分中且隨後進行熱處理來形成光電二極體42。此外，處於矽基板之P井41表面上且不同於所述部分的區域具有雜質擴散層43，其具有相比光電二極體42之N型雜質濃度更高的N型雜質。藉由離子注入N型雜質(諸如P以及As)且隨後進行熱處理來形成雜質擴散層43，且光電二極體42充當轉移藉由接收入射光而產生之電荷的漂浮擴散層。除了使用井41作為P型雜質層且使用光電二極體42以及雜質擴散層43作為N型雜質層以外，可使用井41作為N型雜質層，且可使用光電二極體42以及雜質擴散層43作為P型雜質層。
在P井41、光電二極體42以及雜質擴散層43上形成絕緣膜47(諸如SiO2或SiO2/SiN/SiO2)，且在絕緣膜47 上安裝包含多晶Si(poly-Si)、鎢、矽化鎢、Al、Cu以及其類似物之電極44。電極44充當閘MOS電晶體之閘極，且可充當用於將光電二極體42中產生之電荷轉移至雜質擴散層43的轉移閘極。此外，在電極44上形成配線層45。在配線層45之上側進一步形成BPSG膜46以及P-SiN膜48。BPSG膜46與P-SiN膜48之界面以自光電二極體42之頂部至底部彎曲的形狀形成，且因此充當用於有效誘導入射光進入光電二極體42中之層內透鏡(inlayer lens)。出於平坦化除P-SiN膜48或像素區之表面以外之不均勻部分的目的，在BPSG膜46上形成平坦化膜層49。
在平坦化膜層49上形成彩色濾光片13。與此同時，在以下描述中，於矽基板上形成的不劃分區域之彩色膜(所謂的固體膜)是指「彩色(彩色感放射線性)層」，且所形成的以圖案形狀劃分區域之彩色層(例如以條紋形狀圖案化之膜以及其類似物)是指「彩色圖案」。此外，在彩色圖案中，由構成彩色濾光片13之成分構成的彩色圖案(例如以正方形或矩形形狀圖案化之彩色圖案以及其類似物)是指「彩色(紅色、綠色以及藍色)像素」。
彩色濾光片13由多個二維排列之綠色像素(第一像素)20G、紅色像素(第二像素)20R以及藍色像素(第三像素)20B構成。彩色像素20R、彩色像素20G以及彩色像素20B各自分別在光電二極體42上方形成。綠色像素20G以格子圖案形成，且藍色像素20B以及紅色像素20R於各綠色像素20G之間形成。與此同時，在圖1中， 為了說明彩色濾光片13由三色像素構成，彩色像素20R、彩色像素20G以及彩色像素20B各自以平行排列成一排之形式說明。
形成平坦化膜14以覆蓋彩色濾光片13之頂表面，且平坦化彩色濾光片之表面。
微透鏡15為聚光透鏡，其中凸面側朝上安置，且其設置於平坦化膜14(當不具有平坦化膜時為彩色濾光片)之上側且亦設置於光接收元件42之上側。各微透鏡15將光自主體(subject)有效地引導至各光接收元件42。
隨後，將描述根據本發明之例示性實施例的製造彩色濾光片之方法。
在根據本發明之例示性實施例的製造彩色濾光片之方法中，如圖2之示意性橫截面視圖中所說明，首先以第一著色組成物形成彩色層11(製程(a))。此處，第一著色組成物為如上文已描述之著色組成物。
第一彩色層11之較佳形式為綠色透射層，且因此第一著色組成物中之著色劑較佳為由以下選出之一或多者：C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37以及C.I.顏料綠58；以及C.I.顏料黃1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃 35、C.I.顏料黃35：1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36：1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37：1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213 以及C.I.顏料黃214。
可藉由以諸如旋塗、縫塗以及噴塗之塗佈方法將著色組成物塗佈於支撐物上且乾燥來形成第一彩色層11。
此處，第一彩色層11之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
當第一著色組成物含有可固化化合物時，較佳藉由以加熱器(諸如加熱板以及烘箱)加熱來固化第一彩色層11。加熱溫度較佳為120℃至250℃，且更佳為160℃至230℃。雖然加熱時間視加熱方式而變化，但當於加熱板上加熱時加熱時間一般為3分鐘至30分鐘，且當於烘箱中加熱時一般為30分鐘至90分鐘。
隨後，藉由乾式蝕刻進行圖案化以在第一彩色層中形成通孔群(製程(b))。因此，形成第一彩色圖案。藉由此技術，與藉由以著色感放射線性組成物形成第一彩色層且使第一彩色層曝光並顯影來提供通孔群的情況相比，可更加可靠地提供具有所需形狀之通孔群。原因在於，在以著色感放射線性組成物之總固體計著色劑含量為50質量%或大於50質量%的所述組成物中，添加能夠促進組成物之顯影效能之組分的選擇有限，且因此變得難以確保可靠圖案化。
第一彩色圖案可為於支撐物上以第一色調形式形成的彩色圖案，且必要時可為例如在於具有圖案之支撐物上預先形成第二色調或第三色調之後以圖案形式提供的彩色 圖案。
可使用圖案化光阻層作為遮罩以及蝕刻氣體在第一彩色層11上進行乾式蝕刻。舉例而言，如圖3之示意性橫截面視圖中所說明，首先於第一彩色層11上形成光阻層51。
特定言之，將正型感放射線性組成物或負型感放射線性組成物塗佈於彩色層上，且乾燥以形成光阻層。在形成光阻層51時，較佳再次進行預烘烤。尤其，作為形成光阻劑之製程，曝光後烘烤(PEB)以及顯影後烘烤(後烘烤)可為較佳的。
作為光阻劑，使用例如正型感放射線性組成物。正型感放射線性組成物之實例包含對放射線(諸如包含紫外線之遠紫外線(g射線、h射線以及i射線)、準分子雷射以及其類似物、電子束以及X射線)敏感的正型感放射線性組成物。在放射線中，g射線、h射線以及i射線較佳，且其中，i射線更佳。
特定言之，作為正型感放射線性組成物，含有二疊氮醌(quinonediazide)化合物以及鹼溶性樹脂之組成物較佳。在含有二疊氮醌化合物以及鹼溶性樹脂之正型感放射線性組成物中，二疊氮醌基團藉由用波長為500奈米或小於500奈米之光照射而分解產生羧基，且因此組成物自鹼不溶性狀態轉變為鹼溶性狀態。正型光阻劑具有顯著極佳的解析度，且因此用於製造諸如IC或LSI之積體電路中。二疊氮醌化合物之實例包含二疊氮萘醌 (naphthoquinonediazide)化合物。
光阻層51之厚度較佳為0.1微米至3微米，更佳為0.2微米至2.5微米，且甚至更佳為0.3微米至2微米。與此同時，宜藉由使用如上文所述的第一彩色層11中之塗佈方法進行光阻層51之塗佈。
隨後，如圖3之示意性橫截面視圖中所說明，藉由使光阻層51曝光並顯影來形成具有多個所形成之抗蝕劑通孔51A的抗蝕劑圖案(圖案化光阻層)52。
抗蝕劑圖案52之形成不受特別限制，且可藉由適當地優化相關技術中已知之光微影技術來進行。藉由曝光並顯影而在光阻層51中形成多個抗蝕劑通孔51A，且因此於第一彩色層11上形成抗蝕劑圖案52作為用於隨後蝕刻中之蝕刻遮罩。
可藉由經預定光罩圖案使正型感放射線性組成物或負型感放射線性組成物曝露於g射線、h射線、i射線以及其類似射線且較佳為i射線來進行光阻層51之曝光。曝光之後，根據其上欲形成彩色圖案之區域，藉由用顯影劑顯影來移除光阻劑。
作為顯影劑，可使用任何顯影劑，只要顯影劑不影響包含著色劑之第一彩色層且溶解正抗蝕劑之曝光部分以及負抗蝕劑之未固化部分即可，且可使用例如多種有機溶劑或鹼性水溶液之組合。作為鹼性水溶液，藉由溶解鹼性化合物以使濃度為0.001質量%至10質量%且較佳為0.01質量%至5質量%而製備的鹼水溶液為適合的。鹼性化合物 之實例包含氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯以及其類似物。與此同時，當使用鹼性水溶液作為顯影劑時，一般在顯影之後用水進行洗滌處理。
隨後，如圖5之示意性橫截面視圖中所說明，使用抗蝕劑圖案52作為蝕刻遮罩，藉由乾式蝕刻進行圖案化，從而在第一彩色層11中形成通孔群120。因此，形成第一彩色圖案12。此處，通孔群120包含第一部分通孔群121以及第二部分通孔群122。
通孔群120以格子形狀設置於第一彩色層中。因此，藉由在第一彩色層11中設置通孔群120而製成的第一彩色圖案12具有多個呈格子形狀之正方形第一彩色像素。
特定言之，藉由使用抗蝕劑圖案52作為蝕刻遮罩乾式蝕刻第一彩色層11來進行乾式蝕刻。乾式蝕刻之代表性實例包含如日本專利申請案早期公開第S59-126506號、第59-46628號、第58-9108號、第58-2809號、第57-148706號、第61-41102號所述之方法以及其類似方法。
就以更接近於矩形形狀之形狀形成圖案橫截面的觀點而言，或就更加減少對支撐物造成損害的觀點而言，較佳以以下形式進行乾式蝕刻。
較佳態樣包含使用基於氟之氣體與氧氣(O2)之混合氣體進行蝕刻，達到不曝露支撐物之區域(深度)的第一步蝕刻；在第一步蝕刻之後，使用氮氣(N2)與氧氣(O2) 之混合氣體進行蝕刻，較佳至曝露支撐物之區域(深度)鄰近處的第二步蝕刻；以及在曝露支撐物後進行的過度蝕刻(overetch)。在下文中，將描述乾式蝕刻、第一步蝕刻、第二步蝕刻以及過度蝕刻之特定技術。
在藉由以下技術預先獲得之蝕刻條件下進行乾式蝕刻。
(1)計算第一步蝕刻中之蝕刻速率(奈米/分鐘)以及第二步蝕刻中之蝕刻速率(奈米/分鐘)中的每一者。
(2)計算第一步蝕刻中用於蝕刻所需厚度之時間以及第二步驟中用於蝕刻所需厚度之時間中的每一者。
(3)根據(2)中計算之蝕刻時間進行第一步蝕刻。
(4)根據(2)中計算之蝕刻時間進行第二步蝕刻。另外，蝕刻時間可藉由偵測根據所確定之蝕刻時間進行第二步蝕刻之終點來確定。
(5)針對(3)與(4)之總時間計算過度蝕刻時間以進行過度蝕刻。
就將有機材料(其為待蝕刻之膜)加工成矩形形狀的觀點而言，用於第一步蝕刻製程中之混合氣體較佳包含基於氟之氣體以及氧氣(O2)。此外，在第一步蝕刻製程中，可藉由進行蝕刻達到不曝露支撐物之區域而避免對支撐物造成損害。
此外，在第二步蝕刻製程以及過度蝕刻製程中，就避免在第一步蝕刻製程中由基於氟之氣體與氧氣之混合氣體進行蝕刻達到不曝露支撐物之區域之後對支撐物造成損害 的觀點而言，較佳藉由使用氮氣與氧氣之混合氣體進行蝕刻處理。
重要的是，確定第一步蝕刻製程中之蝕刻量與第二步蝕刻製程中之蝕刻量的比率，以使得矩形性不因第一步蝕刻製程中之蝕刻處理而受損。與此同時，在總蝕刻量(第一步蝕刻製程中之蝕刻量與第二步蝕刻製程中之蝕刻量的總和)中，後者之比率較佳為大於0%且為50%或小於50%，且更佳為10%至20%。蝕刻量是指自保留於經蝕刻膜中之膜厚度與蝕刻前之膜厚度之間的差異計算的量。
此外，蝕刻較佳包含過度蝕刻處理。較佳藉由設定過度蝕刻比率來進行過度蝕刻處理。此外，較佳自初始進行之蝕刻的處理時間來計算過度蝕刻比率。可任意地設定過度蝕刻比率，但就維持光阻劑之抗蝕刻性以及經蝕刻圖案之矩形性的觀點而言，較佳為蝕刻製程中之蝕刻處理時間的30%或小於30%，更佳為5%至25%，且尤其較佳為10%至15%。
隨後，如圖6之示意性橫截面視圖中所說明，較佳移除蝕刻後保留之抗蝕劑圖案(亦即蝕刻遮罩)52。抗蝕劑圖案52之移除較佳包含在抗蝕劑圖案52上施予洗提溶液或溶劑以構成能夠移除抗蝕劑圖案52之狀態的製程；以及使用洗滌水移除抗蝕劑圖案52之製程。
在抗蝕劑圖案52上施予洗提溶液或溶劑以構成能夠移除抗蝕劑圖案52之狀態的製程的實例包含至少在抗蝕劑圖案52上施予洗提溶液或溶劑且使洗提溶液或溶劑保 持預定時間以進行覆液顯影的製程。使洗提溶液或溶劑保持之時間不受特別限制，但較佳為數十秒至數分鐘。
此外，使用洗滌水移除抗蝕劑圖案52之製程的實例包含自噴霧型或淋灑型噴嘴將洗滌水噴灑於抗蝕劑圖案52上以移除抗蝕劑圖案52的製程。作為洗滌水，較佳可使用純水。此外，噴嘴之實例包含使整個支撐物可包含於噴灑範圍內的噴嘴，或其可移動範圍包含整個支撐物的可移動噴嘴。當噴嘴可移動時，可藉由在移除抗蝕劑圖案52之製程期間自支撐物之中心部分移動噴嘴至支撐物之末端部分兩次或多於兩次以噴灑洗滌水來更有效地移除抗蝕劑圖案52。
洗提溶液一般含有有機溶劑，但可更含有無機溶劑。有機溶劑之實例包含1)烴類化合物，2)鹵化烴類化合物，3)醇類化合物，4)醚類化合物或縮醛類化合物，5)酮類化合物或醛類化合物，6)酯類化合物，7)多元醇類化合物，8)羧酸類化合物或羧酸酐類化合物，9)酚系化合物，10)含氮化合物，11)含硫化合物，以及12)含氟化合物。洗提溶液較佳含有含氮化合物，且更佳包含非環狀含氮化合物以及環狀含氮化合物。
非環狀含氮化合物較佳為具有羥基之非環狀含氮化合物。其特定實例包含單異丙醇胺、二異丙醇胺、三異丙醇胺、N-乙基乙醇胺、N,N-二丁基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺以及其類似物，單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺較佳，且單乙醇胺 (H2NCH2CH2OH)更佳。此外，環狀含氮化合物之實例包含異喹啉、咪唑、N-乙基嗎啉、ε-己內醯胺、喹啉、1,3-二甲基-2-咪唑啶酮、α-甲基吡啶、β-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2-哌膽鹼(2-pipecholine)、3-哌膽鹼(3-pipecholine)、4-哌膽鹼(4-pipecholine)、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡啶、吡咯啶、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-苯基嗎啉、2,4-二甲基吡啶、2,6-二甲基吡啶以及其類似物，較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮以及N-乙基嗎啉，且更佳為N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。
洗提溶液較佳含有非環狀含氮化合物以及環狀含氮化合物，且其中，更佳含有由單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺中選出之至少一者作為非環狀含氮化合物以及由N-甲基-2-吡咯啶酮及N-乙基嗎啉中選出之至少一者作為環狀含氮化合物，且甚至更佳含有單乙醇胺以及N-甲基-2-吡咯啶酮。
當用洗提溶液移除時，可移除於第一彩色圖案12上形成之抗蝕劑圖案52，且即使當作為蝕刻產物之沈積材料附著於第一彩色圖案12之側壁上時，亦可能不完全移除沈積材料。沈積材料是指附著並積聚於彩色層之側壁上的蝕刻產物。
作為洗提溶液，較佳的是，非環狀含氮化合物之含量以洗提溶液之100質量份計為9質量份至11質量份，且環狀含氮化合物之含量以洗提溶液之100質量份計為65質量份至70質量份。此外，洗提溶液較佳為非環狀含氮化合物與環狀含氮化合物經純水稀釋之混合物。
隨後，如圖7之示意性橫截面視圖中所說明，以第二著色感放射線性組成物將第二彩色感放射線性層21堆疊於第一彩色層(亦即藉由在第一彩色層11中形成通孔群120而製成的第一彩色圖案12)上，以使得第二著色感放射線性組成物嵌入第一部分通孔群121以及第二部分通孔群122中之各通孔內，以便形成多個第三彩色像素(製程(c))。因此，形成第二彩色圖案22，其在第一彩色層11之通孔120中具有多個第二彩色像素。此處，第二彩色像素由正方形像素組成。可以與如上文所述用於形成第一彩色層11之方法相同的方式來形成第二彩色感放射線性層21。
此處，第二彩色感放射線性層21之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
此外，藉由使第二彩色感放射線性層21中對應於第一彩色層11中形成之第一部分通孔群121的位置21A曝光並顯影，從而移除第二彩色感放射線性層21以及於第二部分通孔群122中之各通孔內形成的多個第二彩色像素22R(製程(d))(參看圖8之示意性橫截面視圖)。
隨後，如圖9之示意性橫截面視圖中所說明，在第一彩色層(亦即藉由在第一彩色層11中形成通孔120而製成的第一彩色圖案12)上以第三著色感放射線性組成物形成第三彩色感放射線性層31，以使得第三著色感放射線性組成物嵌入第二部分通孔群122中之各通孔內，以便形成多 個第三彩色像素(製程(e))。因此，形成第三彩色圖案32，其在第一彩色層11之第二部分通孔群122中具有多個第三彩色像素。此處，第三彩色像素由正方形像素組成。可以與如上文所述用於形成第一彩色層11之方法相同的方式來形成第三彩色感放射線性層31。
此處，第三彩色感放射線性層31之厚度較佳為0.3微米至1微米，更佳為0.35微米至0.8微米，且甚至更佳為0.35微米至0.7微米。
此外，藉由使第三彩色感放射線性層31中對應於第一彩色層11中形成之第二部分通孔群122的位置31A曝光並顯影來移除第三彩色感放射線性層31，從而製造如圖10之示意性橫截面視圖中所說明的具有第一彩色圖案12、第二彩色圖案22以及第三彩色圖案的彩色濾光片100(製程(f))。
上述第二著色組成物以及第三著色感放射線性組成物各自含有著色劑。著色劑可如上文在本發明之著色組成物中所述來例示，但較佳分別為紅色透射部分或藍色透射部分，因為較佳的是，第二彩色像素以及第三彩色像素中之一者為紅色透射部分且另一者為藍色透射部分。形成紅色透射部分之著色組成物中所含的著色劑較佳為由以下選出之一或多者：C.I.顏料橙2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17：1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、 C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙71以及C.I.顏料橙73，以及C.I.顏料紅1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48：1、C.I.顏料紅48：2、C.I.顏料紅48：3、C.I.顏料紅48：4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49：1、C.I.顏料紅49：2、C.I.顏料紅52：1、C.I.顏料紅52：2、C.I.顏料紅53：1、C.I.顏料紅57：1、C.I.顏料紅60：1、C.I.顏料紅63：1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81：1、C.I.顏料紅81：2、C.I.顏料紅81：3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、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184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、C.I. 顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272以及C.I.顏料紅279；且形成藍色透射部分之著色組成物中所含的著色劑較佳為由以下選出之一或多者：C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37以及C.I.顏料紫42，以及C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15：1、C.I.顏料藍15：2、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16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79以及C.I.顏料藍80。
在第二著色感放射線性組成物以及第三著色感放射線性組成物中之每一者中，著色劑之含量以組成物之總固體計較佳為30質量%或大於30質量%，更佳為35質量%或大於35質量%，且甚至更佳為40質量%或大於40質量%。此外，著色劑之含量一般為90質量%或小於90質量%，且較佳為80質量%或小於80質量%。
此外，對於第二著色感放射線性組成物以及第三著色感放射線性組成物中之每一者，較佳使用負型感放射線性組成物。負型感放射線性組成物之實例包含對放射線(諸如包含紫外線之遠紫外線(g射線、h射線以及i射線)、準分子雷射以及其類似物、電子束以及X射線)敏感的負型感放射線性組成物。在放射線中，g射線、h射線以及i射線較佳，且其中，i射線更佳。
特定言之，作為負型感放射線性組成物，含有光聚合 起始劑、聚合組分(可聚合化合物)、黏合劑樹脂(鹼溶性樹脂以及其類似物)以及其類似物之組成物較佳，且其實例包含如日本專利申請案早期公開第2005-326453號之段落第[0017]號至第[0064]號中所述的組成物。這些負型感放射線性組成物使得光聚合起始劑可藉由放射線照射來起始可聚合化合物之聚合反應，且因此，使組成物自鹼溶性狀態轉變為鹼不溶性狀態。
可藉由用g射線、h射線、i射線以及其類似射線曝光來進行第二彩色感放射線性層21以及第三彩色感放射線性層31之曝光。
此外，藉由用顯影液顯影來進行曝光後進行的顯影。
顯影液可由如光阻層51之曝光及顯影中所述的相同顯影液來例示。
此外，當使用鹼性水溶液作為顯影液時，一般在顯影之後用水進行洗滌。
在第一彩色像素、第二彩色像素以及第三彩色像素中，就影像解析度之觀點而言，一個側邊之長度(當像素為矩形時表示較短側邊之長度，或當像素為正方形時表示一個側邊之長度)較佳為0.5微米至1.7微米，更佳為0.6微米至1.5微米。
根據如上文所述的本發明之製造彩色濾光片之方法，因為第一彩色層(亦即第一彩色像素)以具有高濃度著色劑之著色組成物形成，所以可使第一像素之厚度極薄(例如0.7微米或小於0.7微米)。因此，可用所述方法製 造其中串擾(crosstalk)(光混色)得以抑制之彩色濾光片。
此外，如上文所述，以本發明之著色組成物形成的第一像素具有極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性。因此，可減少與其他彩色層以及其他彩色圖案中之色彩重疊的重疊區出現，且由此可製備高效能彩色濾光片。
自本發明之著色組成物獲得的彩色濾光片宜用於液晶顯示元件(LCD)或固態影像元件(例如CCD、CMOS以及其類似物)。此外，彩色濾光片亦宜用於影像顯示元件，諸如電子紙或有機EL。詳言之，本發明之彩色濾光片宜用於固態影像元件，諸如CCD以及CMOS。
本發明之彩色濾光片適用作液晶顯示元件之彩色濾光片。配備有彩色濾光片之液晶顯示元件可顯示具有良好顯示影像色調以及極佳顯示特徵的高品質影像。
顯示元件之定義或各顯示元件之細節描述於例如「電子顯示元件(Electronic Display Device)」(佐佐木明夫(Sasaki Akio)著,工業調查會出版株式會社(Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.),1990年出版)、「顯示元件(Display Device)」(伊吹純明(Ibuki Sumiaki)著,東照產業出版株式會社(Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.),1989年出版)以及其類似文獻中。此外，液晶顯示元件描述於例如「下一代液晶顯示技術(Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)」(內田達男(Uchida Tatsuo)編,工業調查會出版株式會社(Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.),1994年出版)中。可應用本發明之液晶顯示元件不 受特別限制，且本發明可應用於例如上述「下一代液晶顯示技術」中所述的多種模式之液晶顯示元件。
本發明之彩色濾光片適用於彩色TFT系統中之液晶顯示元件。彩色TFT系統之液晶顯示元件的細節描述於例如「彩色TFT液晶顯示器(Color TFT Liquid Crystal Display)(共立出版株式會社(Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.)於1996年出版)」中。此外，本發明可應用於具有放大視角之液晶顯示元件，諸如橫向電場驅動系統，諸如IPS；像素劃分系統，諸如MVA；或亦應用於STN、TN、VA、OCS、FFS、R-OCB以及其類似物。
此外，本發明之彩色濾光片亦可提供給具有亮度以及高清晰度之陣列上彩色濾光片(color-filter on array，COA)系統。
在由COA系統形成之彩色層中，必須形成邊長為約1微米至15微米之管道，諸如矩形通孔或U形凹面部分，以在安置於彩色層上之ITO電極與彩色層下方之驅動基板末端之間建立電聯通，且管道(conduit)之尺寸(亦即邊長)尤其較佳為5微米或小於5微米，但亦可藉由使用本發明形成5微米或小於5微米之管道。這些影像顯示系統描述於例如「EL、PDP、LCD顯示器的當前技術及市場趨勢(EL,PDP,LCD Displays-Current Trend of Techniques and Markets-)(調查研究部門(Investigative Research Department),東麗研究中心株式會社(Toray Research Center,Inc.),2001年出版)」,第43頁以及其類似文獻中。
本發明之液晶顯示元件由本發明之彩色濾光片以及其他多種部件構成，所述部件為諸如電極基板、偏振膜、相位差膜、背光、間隔物、視角保護膜以及其類似物。本發明之彩色濾光片可應用於由這些已知部件構成的液晶顯示元件。這些部件之細節描述於例如「液晶顯示器之周邊材料及化學品的94年市場(94 Markets of Peripheral Materials and Chemicals for Liquid Crystal Displays)」(志摩健太郎(Shima Kentaro),CMC出版株式會社(CMC Publishing Co.,Ltd.)於1994年出版)以及「液晶相關市場的2003年現狀與未來前景(2003 Current Status and Future Outlook of Liquid Crystal Related Market)(第二卷)」(表參道良吉(Omote Ryokichi),富士總研研究株式會社(Fuji Chimera Research Institute Inc.)於2003年出版)中。
關於背光之細節描述於SID會議文摘1380(SID Meeting Digest 1380)(2005)(A.今野(A.Konno)等人)，顯示器月刊(Monthly Display),12月刊,2005,第18頁至第24頁(志摩康弘(Shima Yasuhiro))、第25頁至第30頁(八木孝明(Yagi Takaaki))以及其類似文獻中。
當本發明之彩色濾光片用於液晶顯示元件中時，當與相關技術中已知之冷陰極管的三波長管組合時可實現高對比度。此外，使用紅色、綠色以及藍色之LED光源(RGB-LED)作為背光可向具有高發光強度以及良好色彩再現性之液晶顯示元件提供高色純度。
實例
在下文中，將參考實例特定地描述本發明，但本發明並不限於所述實例。此外，除非特別規定，否則「份」以及「%」以質量計。此外，當使用市售處理液體在各製程中進行處理時，除非另外規定，否則應藉由製造商所指定之方法進行各處理。
[實例1至實例54、比較實例1至比較實例2]
(實例19)
<製備顏料分散液體>
-製備綠色顏料分散液體-
用珠粒研磨機將包含作為顏料之8.6份顏料綠36(酞菁顏料)以及5.7份顏料黃185、作為顏料衍生物之1.4份衍生物A、作為分散樹脂之4.3份分散劑A以及作為溶劑之80份丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)的混合溶液混合並分散15小時，製備綠色顏料分散液體。
<製備含有綠色顏料之組成物(塗佈溶液)>
使用如上文所述之綠色顏料分散液體，進行混合及攪拌以便具有以下組成來製備綠色可固化組成物。
<組成>
(實例1至實例18以及實例20至實例54、比較實例1至比較實例2)
藉由將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及表2中之實例以及比較實例中所述的其種類來製備著色可固化組成物，所述實例以及比較實例在顏料濃度(以著色可固化組成物之總固體計的含量)以及D/P值(分散樹脂/顏料之質量比)方面均與實例19相同。
在D/P值不同於實例19之實例中，以與實例19相同之方式製備著色可固化組成物，但其中將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及表2中的其種類，改變分散樹脂之量以獲得表1以及表2中所述之D/P值，且調節可固化化合物之量以獲得表1以及表2中作為以著色可固化組成物之總固體計的顏料濃度所述之值。
在D/P值與實例19之D/P值相同但顏料濃度不同的實例中，以與實例19相同之方式製備著色可固化組成物，但其中將顏料、顏料衍生物、分散樹脂以及可固化化合物之種類變為表1以及表2中的其種類，且調節可固化化合物之量以獲得表1以及表2中作為以著色可固化組成物之總固體計的顏料濃度所述之值。
此外，在實例以及比較實例中，使用具有下表中所述之固體酸值的分散劑。
<評估著色組成物(1)>
(分散穩定性)
在以如上文所述之方式製備實例以及比較實例之各綠色著色可固化組成物之後，隨即使用黏度計(RE85L，東機產業株式會社(TOKI SANGYO CO.,LTD.)製造)量測著色可固化組成物在25℃下之初始黏度。在45℃下儲存著色可固化組成物三天，且隨後，再次使用相同黏度計量測25℃下之黏度(在下文中，稱為「經過一段時間後之黏度」)。
根據以下評估準則評估分散穩定性。
[評估準則]
A：[經過一段時間後之黏度/初始黏度]=1.0或大於1.0且小於1.10
B：[經過一段時間後之黏度/初始黏度]=1.10或大於1.10且小於1.20
C：[經過一段時間後之黏度/初始黏度]=1.20或大於1.20且小於1.50
D：[經過一段時間後之黏度/初始黏度]=1.50或大於1.50
(溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性)
藉由使用旋塗機將上文獲得的實例以及比較實例之各綠色著色可固化組成物塗佈於玻璃晶圓上達到0.55微米之乾膜厚度，且在200℃下於加熱板上加熱300秒。
向上文獲得之綠色濾光片中分別逐滴添加丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)、丙酮、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、 光阻洗提溶液MS230C(富士膠片電子材料株式會社(FUJIFILM ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD.)製造)以及鹼性顯影液FHD-5(氫氧化四甲銨(TMAH)：2.38質量%，富士膠片電子材料株式會社製造)，隨後保持120秒且用流水沖洗I0秒。
使用MCPD-3000(大塚電子株式會社(OTSUKA ELECTRONICS CO.,LTD.)製造)量測逐滴添加多種液體之前及之後透射率的光譜變化，且量測色差ΔEab。關於具有最大ΔEab之液體的相應ΔEab展示於表1以及表2中。
當ΔEab較低時，其意謂溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性較佳。
以上評估之結果展示於下表中。
表1以及表2中所列之縮寫以及化合物如下。
(著色劑)
G7：C.I.顏料綠7
G36：C.I.顏料綠36
G58：C.I.顏料綠58
Y139：C.I.顏料黃139
Y150：C.I.顏料黃150
Y185：C.I.顏料黃185
(顏料衍生物)
(分散劑)
在以下例示性化合物(分散劑A除外)中，各結構單 元中所寫之數值(主鏈之重複單元中所寫之數值)表示相應結構單元的含量[以質量%(重量%)為單位]。側鏈之重複單元中所寫之數值表示相應重複部分的重複數。此外，分散劑A中之a以及b表示括弧中之部分結構的數目，且滿足a+b=6。
(可固化化合物)
如表1以及表2中所示，應瞭解，最大固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克的實例之著色組成物在分散穩定性、溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性方面極佳。
此外，在以上實例中，即使當顏料種類變為質量比為80：20之C.I.顏料藍15：6與C.I.顏料紫23的顏料混合物以及質量比為75：25之C.I.顏料紅254與C.I.顏料黃139的顏料混合物時，亦可獲得分散穩定性、溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性極佳的結果。
<溶劑抗性測試之評估>
藉由使用旋塗機將實例39以及實例40之著色組成物 塗佈於玻璃基板上達到0.6微米之膜厚度，且在100℃下用加熱板對其進行熱處理(預烘烤)120秒。隨後，在200℃下用加熱板進行熱處理(後烘烤)300秒以製備硬化膜。
由分光光度計在300奈米至800奈米之波長區中量測由此獲得之彩色濾光片的透射率(參考玻璃基板)，所述分光光度計為UV/VIS/NIR分光光度計UV3600(島津株式會社(SHIMADZU CORPORATION)製造)。此外，藉由使用奧林巴斯(OLYMPUS)製造之光學顯微鏡BX60經反射觀測(50倍放大率)來觀測差示干涉影像。
隨後，將濾光片浸於以下溶劑中5分鐘，乾燥，隨後藉由光譜法以及光學顯微鏡再次觀測膜表面，且評估溶劑浸漬之前及之後透射率的變化(由公式｜T0-T1｜表示之值，其中T0表示溶劑浸漬之前的透射率，且T1表示溶劑浸漬之後的透射率)以及膜表面破壞。
(所用溶劑)
丙二醇單甲醚乙酸酯，丙酮，鹼性顯影劑FHD-5(富士膠片電子材料株式會社製造)，N-甲基-2-吡咯啶酮
<評估>
(溶劑浸漬之前及之後的光譜變化)
<評估準則>
AA：好 溶劑浸漬之前及之後在300奈米至800 奈米下透射率的變化小於2%
A：較好 溶劑浸漬之前及之後在300奈米至800奈米下透射率的變化為2%或大於2%且小於5%
B：合格 溶劑浸漬之前及之後在300奈米至800奈米下透射率的變化為5%或大於5%且小於10%
C：不合格 溶劑浸漬之前及之後在300奈米至800奈米下透射率的變化等於或大於10%
在以上四種溶劑中，將最差評估視為相應實例之評估。
(溶劑浸漬之前及之後的目測評估)
<評估準則>
AA：好 不變化
A：較好 幾乎不變化
B：合格 部分觀測到表面粗糙度
C：不合格 觀測到表面粗糙度
在以上四種溶劑中，將最差評估視為相應實例之評估。
針對溶劑抗性以及矩形性及表面粗糙度來評估實例之樣品。
自表3之結果可見，與使用分散劑A之實例39相比， 使用分散劑C之實例40就表示溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性的「溶劑浸漬之前及之後的光譜變化」以及「溶劑浸漬之前及之後的目測評估」之觀點而言更佳。
(製備紅色顏料分散液)
在珠研磨機中將由作為顏料之8.3重量份C.I.顏料紅254以及3.7重量份C.I.顏料黃139、作為顏料分散劑之4.8重量份畢克(BYK)-161(畢克化學公司(BYK Chemie)製造)、以及83.2重量份PGMEA構成的混合溶液混合並分散15小時，製備紅色顏料分散液R1。
(製備藍色顏料分散液)
在珠粒研磨機中將由作為顏料之9.5重量份C.I.顏料藍15：6以及2.4重量份C.I.顏料紫23、作為顏料分散劑之5.6重量份畢克-161(畢克化學公司製造)、以及82.5重量份PGMEA構成的混合溶液混合並分散15小時，製備藍色顏料分散液B1。
(製備用於形成紅色濾光片之著色感放射線性組成物)
(製備用於形成藍色濾光片之著色感放射線性組成物)
<藉由乾式蝕刻形成綠色圖案(綠色像素)的製程>
(形成綠色層)
由旋塗機將實例以及比較實例中之每一者的用於形成綠色濾光片之著色組成物塗佈於玻璃晶圓上以形成厚度為0.6微米之層，在100℃下由加熱板乾燥180秒，隨後在200℃下使用加熱板對其進行熱處理(後烘烤)300秒以形成綠色層。綠色層之厚度為0.6微米。
(塗佈用於遮罩之抗蝕劑)
隨後，將正抗蝕劑(FHi622BC，富士膠片電子材料株式會社製造)塗佈於綠色層上，且對其進行預烘烤以形成厚度為0.8微米之光阻層。
(用於遮罩之抗蝕劑的圖案曝光及顯影)
隨後，使用i射線步進器(佳能株式會社(Canon Inc.) 製造)以350毫焦/平方公分之曝光量對光阻層進行圖案曝光，且隨後在光阻層之溫度或環境溫度達到90℃的溫度下熱處理1分鐘。隨後，使用顯影劑(FHD-5，富士膠片電子材料株式會社製造)進行顯影加工1分鐘，且隨後在110℃下進行後烘烤處理1分鐘以形成抗蝕劑圖案。考慮到蝕刻轉換差異(因蝕刻所致之圖案寬度減小)，故所形成之抗蝕劑圖案為其中各具有1.25微米之一個側邊長度的正方形抗蝕膜呈格子狀排列的圖案。
(乾式蝕刻)
隨後，使用抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩，以下文所述之程序進行綠色層之乾式蝕刻。
使用乾式蝕刻元件(U-621，日立株式會社(Hitachi,Ltd.)製造)在以下條件下進行第一階段蝕刻處理，持續80秒：RF功率：800瓦；天線偏壓(antenna bias)：400瓦；晶圓偏壓：200瓦；腔室內部壓力：4.0帕；基板溫度：50℃；以及混合氣體之種類及流速：CF4：80毫升/分鐘，O2：40毫升/分鐘，以及Ar：800毫升/分鐘。
在上文所述之條件下綠色層的修刮量(scraping amount)為534奈米(蝕刻量為89%)且約58奈米之綠色層保留。
隨後，使用相同蝕刻元件在以下條件下以佔總蝕刻之20%的過度蝕刻比率進行第二階段蝕刻處理以及過度蝕刻處理：RF功率：600瓦；天線偏壓：100瓦；晶圓偏壓：250瓦；腔室內部壓力：2.0帕；基板溫度：50℃；以及混 合氣體之種類及流速：N2：500毫升/分鐘，O2：50毫升/分鐘，以及Ar：500毫升/分鐘(N2/O2/Ar=10/1/10)。
在第二階段蝕刻處理之條件下綠色層的蝕刻速率為600奈米/分鐘或大於600奈米/分鐘且耗費約10秒之時段來蝕刻剩餘綠色層。藉由將用於第二階段蝕刻處理之10秒蝕刻時間與用於第一階段蝕刻處理之80秒蝕刻時間相加，計算蝕刻時間。因此，蝕刻時間為80+10=90秒，過度蝕刻時間為90×0.2=18秒，且總蝕刻時間為90+18=108秒。
在上文所述之條件下進行乾式蝕刻之後，使用光阻洗提溶液(MS230C，富士膠片電子材料株式會社製造)進行洗提處理120秒以移除抗蝕劑圖案，且隨後用純水洗滌且進行離心乾燥(spin drying)。此後，在100℃下進行脫水烘烤處理2分鐘。因此，獲得其中各具有1.2微米之一個側邊長度的正方形綠色像素呈格子狀排列的綠色圖案。
製備各綠色圖案，其中各具有1.2微米之一個側邊長度的正方形綠色像素呈格子狀排列，且其在藉由乾式蝕刻形成綠色圖案(綠色像素)之步驟中使用用於形成各實例之綠色濾光片的著色組成物來製備。將用於形成紅色濾光片之著色感放射線性組成物塗佈於綠色圖案上，以使得綠色圖案之各通孔內部填充有用於形成紅色濾光片之著色感放射線性組成物，且乾燥及後烘烤之後的厚度變為0.40微米，從而獲得由形成於綠色層上之紅色感放射線性層構成的堆疊彩色濾光片(對應於圖7中所示之狀態)。
使用i射線步進器(佳能株式會社製造)以350毫焦/平方公分之曝光量對由此獲得之堆疊彩色濾光片的紅色感放射線性層進行圖案曝光。曝光區域為對應於位於格子狀綠色圖案中之偶數行中之通孔的區域(對應於第二彩色感放射線性層21中與第一彩色層11中形成之第一部分通孔群121對應的位置21A(參考圖7))。
隨後，將曝光後之堆疊彩色濾光片安裝於旋轉淋灑顯影機(型號DW-30，化學電子株式會社(Chemitronics Co.,Ltd.)製造)之水平轉台上且在23℃下使用CD-2000(富士膠片電子材料株式會社製造)之60%稀溶液對其進行覆液顯影60秒。隨後，用真空夾盤系統將彩色濾光片固定於水平轉台上，且藉由自旋轉中心上方之噴嘴提供純水淋灑來對其進行沖洗處理，同時藉由旋轉器以50轉/分鐘之轉速旋轉彩色濾光片，隨後噴霧乾燥。
因此，獲得其中紅色感放射線性層以及形成於位於格子狀綠色圖案中之奇數行中之通孔內部的紅色像素被移除的彩色濾光片前驅體(對應於圖8中所示之狀態)。
隨後，將用於形成藍色濾光片之著色感放射線性組成物塗佈於彩色濾光片前驅體上，以使得彩色濾光片前驅體之綠色圖案的各通孔內部填充有用於形成藍色濾光片之著色感放射線性組成物，且乾燥及後烘烤之後的厚度變為0.40微米，從而獲得由形成於綠色層上之藍色感放射線性層構成的堆疊彩色濾光片(對應於圖9中所示之狀態)。
使用i射線步進器(佳能株式會社製造)以350毫焦/ 平方公分之曝光量對由此獲得之堆疊彩色濾光片的藍色感放射線性層進行圖案曝光。曝光區域為對應於位於格子狀綠色圖案中之奇數行中之通孔的區域(對應於第三彩色感放射線性層31中與第一彩色層11中形成之第二部分通孔群122對應的位置31A(參考圖9))。
隨後，將曝光後之堆疊彩色濾光片安裝於旋轉淋灑顯影機(型號DW-30，化學電子株式會社製造)之水平轉台上且在23℃下使用CD-2000(富士膠片電子材料株式會社製造)之60%稀溶液對其進行覆液顯影60秒。隨後，用真空夾盤系統將彩色濾光片固定於水平轉台上，且藉由自旋轉中心上方之噴嘴提供純水淋灑來對其進行沖洗處理，同時藉由旋轉器以50轉/分鐘之轉速旋轉彩色濾光片，隨後噴霧乾燥。
因此，獲得其中堆疊彩色濾光片中之藍色感放射線性層被移除的彩色濾光片(對應於圖10中所示之狀態)。
向藉由組合各綠色可固化組成物、用於形成紅色濾光片之著色感放射線性組成物以及用於形成藍色濾光片之著色感放射線性組成物製造的各GRB彩色濾光片中滴加丙二醇單甲醚(PGMEA)、丙酮、N-甲基吡咯啶酮(NMP)、洗提溶液MS230C(富士膠片電子材料株式會社製造)、鹼性顯影劑FHD-5(氫氧化四甲銨(TMAH)：2.38質量%，富士膠片電子材料株式會社製造)中的每一者，且保持120秒，隨後用流水沖洗10秒。
量測逐滴添加多種液體之前及之後透射率的光譜變 化，且量測色差ΔEab。
較低ΔEab值指示極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性。
與比較實例以及單獨使用綠色濾光片之情況相比，各實例之綠色濾光片均展示極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性。
工業實用性
因此，當使用著色組成物作為製備本發明彩色濾光片之方法中的第一著色組成物時，因為第一彩色層(此外，第一彩色像素)以具有高濃度著色劑之著色組成物形成，所以可使第一像素之厚度極薄(例如0.7微米或小於0.7微米)。因此，可用所述方法製造其中串擾(光混色)得以抑制之彩色濾光片。
此外，以本發明之著色組成物形成的第一像素具有極佳溶劑抗性以及鹼性顯影液抗性。因此，可減少與其他彩色層以及其他彩色圖案中之色彩重疊的重疊區出現，且由此可製備高效能彩色濾光片。
本申請案基於2011年8月31日申請之日本專利申請案(日本專利申請案第2011-190186號)，且其內容併入本文供參考。
10‧‧‧固態影像元件
11‧‧‧第一彩色層
12‧‧‧第一彩色圖案
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B、20G、20R‧‧‧像素
21‧‧‧第二彩色感放射線性層
21A‧‧‧位置
22‧‧‧第二彩色圖案
22R‧‧‧第二彩色像素
31‧‧‧第三彩色感放射線性層
31A‧‧‧位置
32‧‧‧第三彩色圖案
41‧‧‧井
42‧‧‧光接收元件(光電二極體)
43‧‧‧雜質擴散層
44‧‧‧電極
45‧‧‧配線層
46‧‧‧BPSG膜
47‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧P-SiN膜
49‧‧‧平坦化膜層
51‧‧‧光阻層
51A‧‧‧抗蝕劑通孔
52‧‧‧抗蝕劑圖案(圖案化光阻層)
100‧‧‧彩色濾光片
120‧‧‧通孔群
121‧‧‧第一部分通孔群
122‧‧‧第二部分通孔群
圖1為說明彩色濾光片以及固態影像元件之例示性組態的示意性橫截面視圖。
圖2為第一彩色層之示意性橫截面視圖。
圖3為說明在第一層上形成光阻層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖4為說明在第一層上形成抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖5為說明藉由蝕刻提供第一層中之通孔群來形成第一彩色圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖6為說明移除抗蝕劑圖案之狀態的示意性橫截面視圖。
圖7為說明形成第二彩色圖案以及第二彩色感放射線性層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖8為說明移除圖7之第二彩色感放射線性層以及構成第二彩色圖案之一部分第二彩色像素之狀態的示意性橫截面視圖。
圖9為說明形成第三彩色圖案以及第三彩色感放射線性層之狀態的示意性橫截面視圖。
圖10為說明移除圖9之第三彩色感放射線性層之狀態的示意性橫截面視圖。
10‧‧‧固態影像元件
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B、20G、20R‧‧‧像素
41‧‧‧井
42‧‧‧光接收元件(光電二極體)
43‧‧‧雜質擴散層
44‧‧‧電極
45‧‧‧配線層
46‧‧‧BPSG膜
47‧‧‧絕緣膜
48‧‧‧P-SiN膜
49‧‧‧平坦化膜層

Claims (6)

  1. 一種製造彩色濾光片之方法，包括：(a)以第一著色組成物形成第一彩色層；以及(b)藉由乾式蝕刻來圖案化所述第一著色組成物，以在所述第一彩色層中形成通孔群，其中所述通孔群包含第一通孔群以及第二通孔群；(c)以第二著色感放射線性組成物將第二彩色感放射線性層堆疊於所述第一彩色層上，使得所述第二著色感放射線性組成物嵌入所述第一通孔群以及所述第二通孔群中之各通孔內，以便形成多個第二彩色像素；(d)藉由使所述第二彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成之所述第一通孔群的位置曝光並顯影來移除所述第二彩色感放射線性層以及所述第二通孔群中之各通孔內形成的多個所述第二彩色像素；(e)以第三著色感放射線性組成物將第三彩色感放射線性層堆疊於所述第一彩色層上，使得所述第三著色感放射線性組成物嵌入所述第二通孔群中之各通孔內，以便形成多個第三彩色像素；以及(f)藉由使所述第三彩色感放射線性層中對應於所述第一彩色層中形成之所述第二通孔群的位置曝光並顯影來移除所述第三彩色感放射線性層；其中所述第一著色組成物包括：著色劑；以及樹脂， 其中所述著色劑之含量以所述著色組成物之總固體計為50質量%或大於50質量%，且在所述著色組成物中所含的所有種類之所述樹脂中具有最高固體酸值之樹脂的固體酸值為80毫克KOH/公克或小於80毫克KOH/公克。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第二著色感放射線性組成物所含之著色劑的量以所述第二著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%，且所述第三著色感放射線性組成物所含之著色劑的量以所述第三著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%，且所述第二著色組成物所含之著色劑的量以所述第三著色感放射線性組成物之總固體計為30質量%或大於30質量%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第一彩色層為綠色透射層。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第二彩色像素以及所述第三彩色像素中之一者為紅色透射部分，且另一者為藍色透射部分。
  5. 一種彩色濾光片，其藉由如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的製造彩色濾光片之方法獲得。
  6. 一種固態影像元件，包括如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片。
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