TWI557441B - 著色組成物、使用其的彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固態影像裝置 - Google Patents

著色組成物、使用其的彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固態影像裝置 Download PDF

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Description

著色組成物、使用其的彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片及固態影像裝置
本發明是關於著色組成物、使用其的彩色濾光片的製造方法、彩色濾光片以及固態影像裝置。
舉例而言，在固態影像裝置中，提供彩色濾光片，其中多種顏色之著色像素(例如紅色像素、綠色像素或藍光像素)在支撐物(例如半導體基板)上以二維方式排列。關於固態影像裝置，近年來，像素數目增加較顯著，且當其與具有相同英吋尺寸之傳統固態影像裝置相比時，像素尺寸減小較顯著。此外，隨著像素尺寸減小，與分色有關之效能需求變嚴格，且為了保持裝置效能，例如調色效能(color shading performance)或防止混色，彩色濾光片中需要例如厚度減小、矩形化或消除各別著色像素之間顏色重疊之重疊區之效能。
作為製造所述彩色濾光片之方法，通常使用光微影法(photolitho method)。光微影法為一種如下方法：將著色感光性組成物塗佈於支撐物上且乾燥以形成著色層，且所述著色層經圖案曝光、顯影以及其類似過程從而形成第一種顏色(例如綠色)之著色像素，且接著以上述相同方式形成剩餘顏色之著色像素。
然而，隨著固態影像裝置中像素之小型化，由所謂光微影法進行之圖案形成變為難以平衡彩色濾光片之光譜性質與圖案形成性質，從而無法滿足彩色濾光片之小型化以 及厚度降低要求。特定言之，在固態影像裝置之彩色濾光片中，存在尋求小型化之趨勢以便降低著色圖案厚度，所述厚度為例如1微米或小於1微米，且像素圖案尺寸為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米)。
特定言之，隨著厚度降低，膜層中著色劑(例如顏料)之相對量增加，另一方面，膜層中除著色劑以外有助於光微影性質之組分的量相對減少。關於圖案形成性質，由於有助於光微影性質之組分的量減少，因此在需要形成小於2.0微米的圖案之情況下存在問題，例如即使當例如進行OPC校正時，由截面觀測所得圖案輪廓仍具有圓形圖案邊緣且缺乏矩形性，儘管當觀測以上圖案時發現實現圖案輪廓改良。已知在使用顏料分散液之彩色濾光片(使用著色輻射敏感性組成物藉由光微影法製造之彩色濾光片，其中顏料分散於多種組成物中)中，圓形圖案邊緣由於曝光時顏料引起之光散射而變顯著。
特定言之，最近，對固態影像裝置之彩色濾光片之高清晰度具有更高要求，例如已要求1.4微米圖案的形成性質，其接近迄今已知的光微影法之解析度極限。
針對利用光微影法製造彩色濾光片之方法，已提出使用乾式蝕刻法之加工方法作為有效實現圖案小型化以及厚度降低之方法。乾式蝕刻法已用作形成矩形圖案(各著色像素)之方法，且已提出具有光微影法與乾式蝕刻法或其類似方法之組合的圖案形成方法(參見例如JP-A-2006-222290(如本文中所用之術語「JP-A」意謂「日 本未審查公開專利申請案」)以及JP-A-2007-48774)。
然而，為了進一步改良固態影像感測裝置之效能，需要進一步改良彩色濾光片之效能。
作為廣泛研究結果，本發明者發現當使用特定著色組成物形成綠色層時，可獲得具有高度優良分色作用之綠色層。本發明者亦發現當藉由乾式蝕刻所得綠色層來形成圖案從而製造綠色像素時，可極大地抑制由乾式蝕刻引起之光譜特性變化。
特定言之，本發明之目標為提供用於形成綠色濾光片之著色組成物，其可形成綠色層，所述綠色層可在高度優良分色狀態下形成綠色像素，且當向綠色層施用乾式蝕刻以形成綠色像素時，綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小且由綠色層表現之優良分色特性可穩定地傳遞至綠色像素，以及提供使用所述著色組成物之彩色濾光片的製造方法，彩色濾光片以及固態影像感測裝置。
用於解決所述問題之手段特定描述於下文中。
(1)一種用於形成綠色濾光片之著色組成物，其含有彩色顏料，其中彩色顏料之含量佔著色組成物之總固體含量之60重量%或大於60重量%，且由所述著色組成物形成之厚度為0.6微米之層在550奈米波長下之透光度為80%或小於80%，且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%。
(2)如以上(1)中所描述之用於形成綠色濾光片之 著色組成物，其中所述彩色顏料為綠色顏料。
(3)如以上(2)中所描述之用於形成綠色濾光片之著色組成物，其中綠色顏料為一或多種由下列顏料所構成的族群中選出之顏料：C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36以及C.I.顏料綠58。
(4)如以上(3)中所描述之用於形成綠色濾光片之著色組成物，其中所述綠色顏料為C.I.顏料綠58。
(5)如以上(2)至(4)中任一項中所描述之用於形成綠色濾光片之著色組成物，其更含有黃色顏料。
(6)如以上(5)中所描述之用於形成綠色濾光片之著色組成物，其中黃色顏料為一或多種由下列顏料所構成的族群中選出之顏料：C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150以及C.I.顏料黃185。
(7)如以上(1)至(6)中任一項中所描述之用於形成綠色濾光片之著色組成物，其用於藉由乾式蝕刻形成圖案之方法。
(8)一種製造彩色濾光片之方法，其包括(A)形成包含第一著色組成物之第一著色層之步驟以及(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化以在第一著色層中形成通孔群之步驟，其中第一著色組成物為如以上(1)至(7)中任一項中所描述之著色組成物。
(9)如以上(8)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中通孔群包括第一通孔部分群以及第二通孔部分群，且所述方法更包括(C)在第一著色層上堆疊包括第二著色 輻射敏感性組成物之第二著色輻射敏感層，使得第一通孔部分群以及第二通孔部分群中各通孔之內部填充有第二著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第二著色像素之步驟，(D)使第二著色輻射敏感層中對應於第一著色層中提供之第一通孔部分群之位置曝光以及顯影以移除第二著色輻射敏感層以及多個形成於第一著色層中提供之第二通孔部分群中各通孔內部之第二著色像素之步驟，(E)在第一著色層上堆疊包括第三著色輻射敏感性組成物之第三著色輻射敏感層，使得第二通孔部分群中各通孔內部填充有第三著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第三著色像素之步驟，以及(F)使第三著色輻射敏感層中對應於第一著色層中提供之第二通孔部分群之位置曝光以及顯影以移除第三著色輻射敏感層之步驟。
(10)如以上(8)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中所述通孔群為多個第一通孔且所述方法更包括(C')在第一著色層上堆疊包括第二著色組成物之第二著色層使得各第一通孔內部填充有第二著色組成物以形成多個第二著色像素之步驟，(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個與所述第一著色層中之多個第一通孔不同之第二通孔從而形成多個第一著色像素之步驟，(D")對第二著色層進行平坦化處理直至至少顯露第一著色層之步驟，(E)在第一著色層上堆疊包括第三著色輻射敏感性組成物之第三著色輻射敏感層，使得多個第二通孔中之每一者內部均填充有第三著色輻射敏感性組成物以形成多個第三著色像素之 步驟，以及(F)使第三著色輻射敏感層中對應於第一著色層中提供之多個第二通孔之位置曝光以及顯影以移除第三著色輻射敏感層的步驟，且其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(C')堆疊第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前進行，或是在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之後且在(E)堆疊第三著色輻射敏感層之步驟之前進行。
(11)如以上(10)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(C')堆疊第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前進行。
(12)如以上(10)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之後且在(E)堆疊第三著色輻射敏感層之步驟之前進行。
(13)如以上(11)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟各包括在第一著色層上再形成光阻層之步驟、藉由進行曝光以及顯影來圖案化光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用光阻圖案作為蝕刻遮罩對第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
(14)如以上(12)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在第一著色層上再形成光阻層之步驟且(D')藉由乾式蝕刻進 行圖案化之步驟包括在第二著色層上再形成光阻層之步驟；且(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟各更包括藉由進行曝光以及顯影來圖案化光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對著色層進行乾式蝕刻之步驟。
(15)如以上(10)至(14)中任一項所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理或化學機械研磨處理進行。
(16)如以上(8)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中所述通孔群為多個第一通孔且所述方法更包括(C')在第一著色層上堆疊包括第二著色組成物之第二著色層使得各第一通孔內部填充有第二著色組成物以形成多個第二著色像素之步驟，(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個與所述第一著色層中之多個第一通孔不同之第二通孔從而形成多個第一著色像素之步驟，(E')在第一著色層上堆疊一或多個著色層(包含包括第三著色組成物之第三著色層)，使得多個第二通孔中之每一者內部均填充有第三著色組成物以形成多個第三著色像素之步驟，以及(F')對堆疊於第一著色層上之一或多個著色層進行平坦化處理直至至少顯露第一著色層之步驟。
(17)如以上(16)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其更包括(D")在(C')堆疊第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前對第二著色層進行平坦化處理直至至少顯露第一著色層之步驟，且 步驟(E')中堆疊於第一著色層上之一或多個著色層為第三著色層。
(18)如以上(17)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理或化學機械研磨處理進行。
(19)如以上(16)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中步驟(E')中堆疊於第一著色層上之一或多個著色層為包括第二著色層以及第三著色層之層。
(20)如以上(17)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟各包括在第一著色層上再形成光阻層之步驟、藉由進行曝光以及顯影來圖案化光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
(21)如以上(19)中所描述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在第一著色層上再形成光阻層之步驟且(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在第二著色層上再形成光阻層之步驟；且(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟各更包括藉由進行曝光以及顯影來圖案化光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
(22)如以上(16)至(21)中任一項所描述之製造 彩色濾光片之方法，其中(F')進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理或化學機械研磨處理進行。
(23)如以上(8)至(22)中任一項所描述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第一著色層為綠色傳輸層。
(24)如以上(9)至(23)中任一項所描述之製造彩色濾光片之方法，其中第二著色像素以及第三著色像素中之一者為紅色傳輸部分且另一者為藍色傳輸部分。
(25)如以上(9)至(23)中任一項所描述之製造彩色濾光片之方法，其中著色劑含量佔第二著色像素之30重量%或大於30重量%且著色劑含量佔第三著色像素之30重量%或大於30重量%。
(26)一種藉由如以上(8)至(25)中任一項所描述之製造彩色濾光片之方法獲得之彩色濾光片。
(27)一種具有如以上(26)中所描述之彩色濾光片的固態影像裝置。
根據本發明，可提供一種用於形成綠色濾光片之著色組成物，其可形成綠色層，所述綠色層可在高度優良分色狀態下形成綠色像素，且當向綠色層施用乾式蝕刻以形成綠色像素時，綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小且由綠色層表現之優良分色特性可穩定地傳遞至綠色像素，以及一種使用所述著色組成物之彩色濾光片之製造方法，一種彩色濾光片以及一種固態影像感測裝置。
下文將詳細描述根據本發明之組成物。
在本說明書中，關於基團(原子團)之描述，當未指示所述基團經取代或未經取代時，所述基團包含具有取代基之基團以及不具有取代基之基團。舉例而言，說明「烷基」不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基)，且亦包含具有取代基之烷基(經取代之烷基)。
在一些情況下，以下組成元素之說明是基於本發明之典型實施例進行，但本發明不應視為僅限於此。在本說明書中，使用術語「至」表示之數值範圍意謂包含分別在術語「至」之前以及之後描述作為下限以及上限之數值的範圍。
在本說明書中，術語「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)」表示丙烯酸酯(acrylate)以及甲基丙烯酸酯(methacrylate)，術語「(甲基)丙烯醯基((meth)acryl)」表示丙烯醯基(acryl)以及甲基丙烯醯基(methacryl)，且術語「(甲基)丙烯醯基((meth)acryloyl)」表示丙烯醯基(acryloyl)以及甲基丙烯醯基(methacryloyl)。本發明中之單體與寡聚物以及聚合物不同且意謂重量平均分子量為2,000或小於2,000之化合物。在本說明書中，可聚合化合物意謂具有可聚合基團之化合物且可為單體或聚合物。可聚合基團意謂牽涉於聚合反應中之基團。
<用於形成綠色濾光片之著色組成物>
根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物為用於形成含有彩色顏料之綠色濾光片之著色組成物，其中彩色顏料含量佔著色組成物之總固體含量之60重量%或 大於60重量%，且由著色組成物形成之厚度為0.6微米之膜層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%，且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%。
所述膜層在550奈米波長下之透光度較佳為85%或大於85%，且更佳為90%或大於90%。所述膜層在550奈米波長下之透光度之上限不受特定限制，且通常為95%或小於95%。
所述膜層在450奈米波長下之透光度較佳為45%或小於45%，更佳為40%或小於40%且更佳為35%或小於35%。所述膜層在450奈米波長下之透光度之下限不受特定限制，且通常為5%或大於5%。
藉由將所述膜層在550奈米波長下之透光度調節至80%或大於80%且將所述膜層在450奈米波長下之透光度調節至50%或小於50%，由根據本發明之著色組成物形成之用於形成綠色像素之綠色層之分色作用極其優良，因為所述綠色層在充分傳輸光之綠色組分時亦充分切斷光之藍色組分。
此外，在藉由向由用於形成根據本發明之綠色濾光片的著色組成物形成之用於形成綠色像素之綠色層施用乾式蝕刻來形成綠色像素的情況下，綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小，且由綠色層表現之優良分色特性可穩定傳遞至綠色像素。尚未完全知曉此現象是否由所述膜層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%且所述膜層在450奈米波長下之透光度為50%或小於 50%或彩色顏料含量佔著色組成物之總固體含量之60重量%或大於60重量%引起。
因此，根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物較佳為用於藉由乾式蝕刻形成圖案之著色組成物。
可根據下文描述之方法量測由根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物獲得之膜層之透光度。
特定言之，藉由例如旋塗之方法將用於形成綠色濾光片之著色組成物塗佈於玻璃基板上，藉由熱板在100℃下乾燥180秒，且接著使用200℃熱板進行300秒熱處理(後烘焙)以形成厚度為0.6微米之膜層。
對於具有由此獲得之膜層之玻璃基板，使用一種玻璃基板作為參考，藉由分光光度計(UV-3600 UV-VIS-NIR分光光度計，由島津株式會社(Shimadzu Corp.)生產)測定450奈米波長下之透光度以及550奈米波長下之透光度。
下文將描述構成根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物之各組分。
[1]彩色顏料
根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物含有彩色顏料。只要由著色組成物獲得之濾光片為綠色濾光片，所述彩色顏料不受特定限制，且彩色顏料可單獨使用或以兩種或多於兩種彩色顏料之混合物形式使用。
關於顏料，舉例說明迄今已知的多種有機顏料。考慮到較高透射率為較佳，較佳使用平均粒徑儘可能小的顏料。
根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物較佳含有綠色顏料作為彩色顏料。
綠色顏料之實例包含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。
綠色顏料較佳是由下列顏料所構成的族群中選出的顏料：C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36以及C.I.顏料綠58。
基於綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小且由綠色層表現之優良分色特性可穩定傳遞至綠色像素之觀點，綠色顏料更佳為C.I.顏料綠58。
此外，根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物較佳除上述綠色顏料外更含有黃色顏料作為彩色顏料。因此，可更穩定地控制由著色組成物形成之厚度為0.6微米之層在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%。
黃色顏料之實例包含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214。
黃色顏料較佳是由下列顏料所構成的族群中選出之顏料：C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150以及C.I.顏料黃185。
根據本發明之彩色顏料劑宜為平均粒徑(r)滿足20奈米r300奈米，較佳25奈米r250奈米，尤其較佳30 奈米r200奈米之顏料。藉由使用具有所述平均粒徑之顏料，可獲得具有較高對比率以及較高透光度之像素。如本文中所用之術語「平均粒徑(average particle size)」意謂由初始粒子(單個微晶體)聚集形成之次級粒子之平均粒徑。藉由經SEM或TEM觀測初始粒子，量測粒子未聚結部分中100個粒子之粒徑且計算平均粒徑值來測定初始粒子之平均粒徑。
此外，關於本發明中所用染料之次級粒子之粒徑分佈(下文中簡稱為「粒徑分佈」)，(平均粒徑±100)奈米範圍內之次級粒子宜佔全部粒子之70重量%或大於70重量%，較佳佔80重量%或大於80重量%。
可藉由將市售顏料與另一種所用顏料(其平均粒徑通常超過300奈米)混合且藉由粉碎作用分散來製備具有上述平均粒徑以及粒徑分佈之顏料，必要時較佳可藉由使用粉碎機(例如珠粒研磨機或輥筒研磨機)混合所述市售顏料以及另一種所用顏料與分散劑以及溶劑來製備顏料混合物溶液。以上述方式獲得之顏料具有顏料分散液形式。
-顏料小型化-
根據本發明，必要時可使用精細以及粒化彩色顏料。顏料小型化可經一種方法實現，所述方法包括製備顏料與水溶性有機溶劑以及水溶性無機鹽之黏性液體組成物，以及接著使用濕式粉碎設備或其類似設備對組成物施加應力以研磨顏料。
顏料小型化步驟中所用水溶性有機溶劑之實例包含 甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇以及丙二醇單甲基醚乙酸酯。
可使用另一種具有較低水溶性或無水溶性之溶劑，只要所述溶劑以少量使用使得其吸附於顏料上且不排放至廢水中即可，且所述溶劑之實例包含苯、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、二甲亞碸以及N-甲基吡咯啶酮。
必要時，顏料小型化步驟中所用溶劑可僅使用一種或呈兩種或多於兩種溶劑之混合物形式使用。
本發明中顏料小型化步驟中所用水溶性無機鹽之實例包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋇以及硫酸鈉。
以重量計，小型化步驟中所用水溶性無機鹽的量為顏料量之1倍至50倍，且在使用較大量水溶性無機鹽時實現較高研磨作用。基於生產率觀點，水溶性無機鹽之量更佳為1倍至10倍(以重量計)。較佳使用水含量為1%或小於1%之無機鹽。
以100重量份之顏料計，小型化步驟中所用水溶性有機溶劑之量在50重量份至300重量份範圍內，更佳在100重量份至200重量份範圍內。
顏料小型化步驟中濕式粉碎設備之操作條件不受特 定限制。當所述設備為捏合機時，操作條件即為設備中刀片之轉數較佳為每分鐘10轉至每分鐘200轉，以有效促進由粉碎介質進行之研磨，且兩個轉軸之間的轉數比較佳相對較高以實現較高研磨作用。包含乾式粉碎時間之操作時間較佳為1小時至8小時，且設備之內部溫度較佳為50℃至150℃。作為粉碎介質之水溶性無機鹽較佳具有5微米至50微米之粉碎粒徑且具有尖銳粒徑分佈以及球形。
-摻合顏料-(配色)
彩色顏料可單獨使用或以兩種或多於兩種彩色顏料之組合使用以增加色純度。
特定言之，作為綠色顏料，鹵化酞菁顏料可單獨使用或呈與雙偶氮黃色顏料、喹啉黃色顏料(quinophthalone yellow pigment)、甲亞胺黃色顏料(azomethine yellow pigment)或異吲哚啉黃色顏料之混合物形式使用。舉例而言，所述混合物之實例包含C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37或C.I.顏料綠58與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。
綠色顏料與黃色顏料之重量比較佳為100：5至100：200。在上述重量比範圍內，可穩定抑制400奈米至450奈米波長範圍內之透光度，可改良色純度，且可在主波長不向較長波長偏移情況下如所設計般獲得目標NTSC色調附近之色調。重量比尤其較佳在100：20至100：150範圍內。
在根據本發明之著色組成物中，彩色顏料之含量佔著色組成物之總固體含量之60重量%或大於60重量%，較佳佔62重量%或大於62重量%，且更佳佔65重量%或大於65重量%。因此，可更穩定地實現由著色組成物形成之厚度為0.6微米之層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%之特性。
此外，彩色顏料之含量較佳佔著色組成物之總固體含量之80重量%或小於80重量%。因此，尤其在著色組成物含有可固化化合物之情況下，可充分進行固化且可防止所述層之強度降級。
[2]分散劑
根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物較佳含有分散劑。
可用於本發明中之分散劑包含聚合物分散劑(例如聚醯胺基胺以及其鹽、聚羧酸以及其鹽、高分子量不飽和酸酯、改質聚胺基甲酸酯、改質聚酯、改質聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物或萘磺酸-福馬林縮合物(naphthalenesulfonic acid-formalin condensate))以及界面活性劑，例如聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺或烷醇胺。
基於聚合物之結構，聚合物分散劑可分類為直鏈聚合物、末端改質聚合物、接枝聚合物以及嵌段聚合物。
具有連接至彩色顏料表面之錨定部分之末端改質聚 合物之實例包含JP-A-3-112992以及JP-T-2003-533455中描述之具有末端磷酸基之聚合物(如本文中所用之術語「JP-T」意謂PCT專利申請案之已公開日文翻譯)、JP-A-2002-273191中描述之具有末端磺酸基之聚合物、JP-A-9-77994中描述之具有有機染料之部分骨架或雜環之聚合物以及JP-A-2008-29901中描述之藉由用酸酐改質在一個末端具有羥基或胺基之寡聚物或聚合物而產生之聚合物。JP-A-2007-277514中描述之聚合物(其中兩個或多於兩個連接至紅外線阻擋材料表面之錨定(anchor)部分(例如酸基、鹼性基團、有機染料之部分骨架或雜環)引入其末端)由於其優良分散穩定性而亦較佳。
具有連接至表面之錨定部分之接枝聚合物之實例包含JP-A-54-37082、JP-T-8-507960以及JP-A-2009-258668中描述之聚(低級(lower)伸烷基亞胺)與聚酯之反應產物；JP-A-9-169821中描述之聚烯丙基胺與聚酯之反應產物；JP-A-2009-203462中描述之具有鹼性基團以及酸性基團之兩性分散樹脂；JP-A-10-339949以及JP-A-2004-37986中描述之巨型單體與含有氮原子之單體之共聚物；JP-A-2003-238837、JP-A-2008-9426以及JP-A-2008-81732中描述之具有有機染料之部分骨架或雜環之接枝聚合物；以及JP-A-2010-106268中描述之巨型單體與含有酸基之單體之共聚物。
關於用於藉由自由基聚合製備具有連接至表面之錨定部分之接枝聚合物的巨型單體，可使用已知巨型單體且 其實例包含由東亞合成株式會社(Toagosei Co.,Ltd.)生產之巨型單體AA-6(具有甲基丙烯醯基作為端基之聚甲基丙烯酸甲酯)、AS-6(具有甲基丙烯醯基作為端基之聚苯乙烯)、AN-6S(具有甲基丙烯醯基作為端基之苯乙烯與丙烯腈之共聚物)以及AB-6(具有甲基丙烯醯基作為端基之聚丙烯酸丁酯)；由大賽璐株式會社(Daicel Corp.)生產之普拉賽FM5(PLACCEL FM5)(ε-己內酯與甲基丙烯酸2-羥基乙酯之5莫耳等效加合物)以及FA10L(ε-己內酯與丙烯酸2-羥基乙酯之10莫耳等效加合物)；以及JP-A-2-272009中描述之聚酯巨型單體。在巨型單體中，基於著色組成物中顏料之分散性以及分散穩定性觀點，具有優良可撓性以及溶劑親和性之聚酯巨型單體尤其較佳，且由JP-A-2-272009中描述之聚酯巨型單體表示之聚酯巨型單體最佳。
關於具有連接至表面之錨定部分之嵌段聚合物，例如JP-A-2003-49110以及JP-A-2009-52010中描述之嵌段聚合物較佳。
可適當選擇可用分散劑，例如自已知分散劑以及界面活性劑選擇。
其特定實例包含由畢克化學公司(BYK Chemie)生產之迪斯珀畢克(DISPERBYK)-101(聚醯胺基胺磷酸鹽)、迪斯珀畢克-107(羧酸酯)、迪斯珀畢克-110(含有酸基之共聚物)、迪斯珀畢克-130(聚醯胺)、迪斯珀畢克-161、迪斯珀畢克-162、迪斯珀畢克-163、迪斯珀畢克-164、 迪斯珀畢克-165、迪斯珀畢克-166、迪斯珀畢克-170(高分子共聚物)以及畢克(BYK)-P104、畢克-P105(高分子量非飽和聚羧酸)；由埃夫卡有限公司(埃夫卡Co.,Ltd.)生產之埃夫卡(EFKA)4047、4050-4010-4165(聚胺基甲酸酯)、埃夫卡4330-4340(嵌段共聚物)、埃夫卡4400-4402(改質聚丙烯酸酯)、埃夫卡5010(聚酯醯胺)、埃夫卡5765(高分子量聚羧酸酯)、埃夫卡6220(脂肪酸聚酯)以及埃夫卡6745(酞菁衍生物)；由味之素精細化學株式會社(Ajinomoto Fine-Techno Co.Inc.)生產之雅吉斯珀(AJISPER)PB821、雅吉斯珀PB822、雅吉斯珀PB880、雅吉斯珀PB881；由共榮化學株式會社(Kyoeisha Chemical Co.Ltd.)生產之弗洛萊(FLOWLEN)TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)以及保利弗(POLYFLOW)編號50E、保利弗編號300(丙烯酸共聚物)；由楠本化成株式會社(Kusumoto Chemicals Ltd.)生產之帝司巴隆(DISPARLON)KS-860、帝司巴隆KS-873SN、帝司巴隆KS-874、#2150(脂族多價羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705、DA-725；由花王株式會社(Kao Corp.)生產之德莫耳(DEMOL)RN、德莫耳N(萘磺酸-福馬林縮聚物)、德莫耳MS、德莫耳C、德莫耳SN-B(芳族磺酸-福馬林縮聚物)、浩末吉諾(HOMOGENOL)L-18(高分子聚羧酸)、艾末金(EMULGEN)920、艾末金930、艾末金935、艾末金985(聚氧乙烯壬基苯基醚)以及愛思他敏(ACETAMIN)86(十八烷胺乙酸酯)；由路博潤(日 本)有限公司(Lubrizol Japan Ltd.)生產之瑟斯珀思(SOLSPERSE)5000(酞菁衍生物)、瑟斯珀思13240(聚酯胺)、瑟斯珀思3000、瑟斯珀思17000、瑟斯珀思27000(具有末端功能性部分之聚合物)、瑟斯珀思24000、瑟斯珀思28000、瑟斯珀思32000、瑟斯珀思38500(接枝聚合物)；由日光化學有限公司(Nikko Chemicals Co.,Ltd.)生產之尼科爾(NIKKOL)T106(聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯)、麥思艾斯(MYS-IEX)(聚氧乙烯單硬脂酸酯)；由川研精細化學株式會社(Kawaken Fine Chemicals Co.,Ltd.)生產之西諾埃克(HINOACT)T-8000E；由信越化學工業株式會社(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)生產之有機矽氧烷聚合物KP341；由Yusho有限公司(Yusho Co.Ltd.)生產之陽離子性界面活性劑W001、非離子性界面活性劑(例如聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯或脫水山梨糖醇脂肪酸酯)、陰離子性界面活性劑W004、陰離子性界面活性劑W005、陰離子性界面活性劑W017；由森下有限公司(Morishita & Co.,Ltd.)生產之埃夫卡-46、埃夫卡-47、埃夫卡-47EA、埃夫卡聚合物100、埃夫卡聚合物400、埃夫卡聚合物401、埃夫卡聚合物450；聚合物分散劑，例如由聖諾普科有限公司(San Nopco Ltd.)生產之分散助劑(DISPERSE AID)6、分散助劑8、分散助劑15或分散助劑9100；由艾迪科有限公司(ADEKA Corp.)生產之艾迪 科普諾尼克(ADEKA PLURONIC)L31、艾迪科普諾尼克F38、艾迪科普諾尼克L42、艾迪科普諾尼克L44、艾迪科普諾尼克L61、艾迪科普諾尼克L64、艾迪科普諾尼克F68、艾迪科普諾尼克L72、艾迪科普諾尼克P95、艾迪科普諾尼克F77、艾迪科普諾尼克P84、艾迪科普諾尼克F87、艾迪科普諾尼克P94、艾迪科普諾尼克L101、艾迪科普諾尼克P103、艾迪科普諾尼克F108、艾迪科普諾尼克L121、艾迪科普諾尼克P-123；以及由三洋化成工業株式會社(Sanyo Chemical Industries,Ltd)生產之埃歐奈特(IONET)S-20。
分散劑可單獨使用或以兩種或多於兩種分散劑之組合使用。關於根據本發明之分散劑，上述具有連接至彩色顏料表面之錨定部分之末端改質聚合物、接枝聚合物或嵌段聚合物亦可與鹼性可溶樹脂組合使用。鹼性可溶樹脂之實例包含(甲基)丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物、側鏈中具有羧酸之酸性纖維素衍生物以及藉由用酸酐改質具有羥基之聚合物獲得之樹脂，且(甲基)丙烯酸共聚物尤其較佳。JP-A-10-300922中描述之N位上經取代之順丁烯二醯亞胺單體共聚物、JP-A-2004-300204中描述之乙醚二聚物共聚物以及JP-A-7-319161中描述之具有可聚合基團之鹼性可溶樹脂亦較佳。
基於分散性以及沈澱性質觀點，下文展示之JP-A-2010-106268中描述之樹脂較佳。特定言之，基於分 散性觀點，側鏈中具有聚酯鏈之聚合物分散劑較佳，且具有酸基以及聚酯鏈之樹脂更佳。關於分散劑中之酸基，基於吸附性觀點，pKa為6或小於6之酸基較佳，且尤其較佳為羧酸、磺酸或磷酸。
JP-A-2010-106268中描述之分散劑描述於下文中。
分散劑較佳為具有接枝鏈之接枝聚合物，其中除氫原子以外的原子數目在40至10,000範圍內。
在此情況下，接枝鏈意謂自聚合物主鏈之根部(連接至自主鏈分支之基團中之主鏈的原子)位置至自主鏈分支之基團之末端的部分。著色組成物中之分散劑為賦予彩色顏料分散性之分散劑，且因為分散劑對溶劑具有親和力(由於存在接枝鏈)，因此分散劑對彩色顏料之分散性以及隨時間推移之分散穩定性均優良。此外，當形成著色組成物時，因為接枝鏈呈現良好的與溶劑之相互作用，因此塗層之厚度均勻性變得更好。
在接枝聚合物中，每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目較佳為40至10,000，更佳為每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目為100至500，且更佳為每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目為150至260。
在一些情況下，當每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目小於40時，因為接枝鏈過短，位阻推斥作用(steric repulsion effect)降低，從而引起分散性以及分散穩定性退化。另一方面，在一些情況下，當每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目超過10,000時，接枝鏈變得過長且對彩 色顏料之吸附力可能降低，從而引起分散性以及分散穩定性退化。
如本文中所用之術語「每一條接枝鏈中除氫原子以外的原子數目」意謂自根部原子(連接至構成主鏈之聚合物鏈)至支鏈聚合物(自主鏈分支)之末端之部分中所包含之除氫原子以外的原子數目。當接枝聚合物含有兩種或多於兩種接枝鏈時，只需至少一種接枝鏈中除氫原子以外的原子數目滿足上述要求即可。
關於接枝鏈之聚合物結構，可使用聚(甲基)丙烯醯基結構、聚酯結構、聚胺基甲酸酯結構、聚脲結構、聚醯胺結構、聚醚結構或其類似結構。為提高接枝鏈與溶劑之相互作用性且因此增強分散性以及分散穩定性，具有聚(甲基)丙烯醯基結構、聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈較佳，且具有聚酯結構或聚醚結構之接枝鏈更佳。
接枝聚合物較佳含有具有上述接枝鏈之結構單元(重複單元)且可藉由根據習知方法進行巨型單體(具有聚合物結構作為接枝鏈)之聚合而獲得。巨型單體之結構不受特定限制，只要巨型單體具有能夠與聚合物之主鏈部分反應之取代基以及滿足本發明要求之接枝鏈即可。較佳可適當使用具有反應性雙鍵基團之巨型單體。
適用於合成接枝共聚物之市售巨型單體之實例包含AA-6(東亞合成株式會社生產)、AA-10(東亞合成株式會社生產)、AB-6(東亞合成株式會社生產)、AA-10(東亞合成株式會社生產)、AB-6(由東亞合成株式會社生 產)、AS-6(由東亞合成株式會社生產)、AN-6(東亞合成株式會社生產)、AW-6(東亞合成株式會社生產)、AA-714(東亞合成株式會社生產)、AY-707(東亞合成株式會社生產)、AY-714(東亞合成株式會社生產)、AK-5(東亞合成株式會社生產)、AK-30(東亞合成株式會社生產)、AK-32(東亞合成株式會社生產)、布奈莫(BLEMMER)PP-100(日本油脂株式會社(NOF Corp.)生產)、布奈莫PP-500(日本油脂株式會社生產)、布奈莫PP-800(日本油脂株式會社生產)、布奈莫PP-1000(日本油脂株式會社生產)、布奈莫55-PET-800(日本油脂株式會社生產)、布奈莫PME-4000(日本油脂株式會社生產)、布奈莫PSE-400(日本油脂株式會社生產)、布奈莫PSE-1300(日本油脂株式會社生產)以及布奈莫43PAPE-600B(日本油脂株式會社生產)。其中，AA-6(東亞合成株式會社生產)、AA-10(東亞合成株式會社生產)、AB-6(東亞合成株式會社生產)、AS-6(東亞合成株式會社生產)、AN-6(東亞合成株式會社生產)、布奈莫PME-4000(日本油脂株式會社生產)或其類似物較佳。
接枝聚合物含有具有上述接枝鏈之結構單元，較佳含有至少一個由下文展示之式(1)至式(4)中任一項表示之結構單元，更佳含有至少一個由式(1A)、式(2A)、式(3A)、式(3B)以及式(4)中任一項表示之結構單元。
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。基於合成限制條件觀點，氫原子或具有1個至12個碳原子之烷基較佳，更佳為氫原子或甲基且尤其較佳為甲基。
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，且尤其較佳為氧原子。
在式(1)至式(4)中，Y1、Y2、Y3及Y4各自獨立地表示二價連接基團且其結構不受特定限制。其特定實例包含下文展示之連接基團(Y-1)至(Y-20)。在下文展示之結構中，式(1)至式(4)中之A以及B分別指示連接至左側端基以及右側端基之鍵。在下文展示之結構中，鑒於合成便利性，(Y-2)以及(Y-13)較佳。
在式(1)至式(4)中，Z1、Z2、Z3以及Z4各自獨立 地表示氫原子或單價取代基。取代基之結構不受特定限制且其特定實例包含烷基、羥基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、雜芳基硫醚基以及胺基。其中，基於改良分散性觀點，具有位阻推斥作用之取代基較佳，且對於由Z1至Z3中任一者表示之單價取代基，具有5個至24個碳原子之烷基或具有5個至24個碳原子之烷氧基較佳，且包含具有5個至24個碳原子之分支鏈烷基之烷氧基或包含具有5個至24個碳原子之環狀烷基之烷氧基尤其較佳。對於由Z4表示之單價取代基，具有5個至24個碳原子之烷基較佳，且具有5個至24個碳原子之分支鏈烷基或具有5個至24個碳原子之環狀烷基更佳。
在式(1)至式(4)中，n、m、p以及q各自表示整數1至500。
在式(1)以及式(2)中，j以及k各自獨立地表示整數2至8。基於分散穩定性觀點，式(1)以及式(2)中之j以及k較佳各表示整數4至6，且最佳表示5。
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個至10個碳原子之伸烷基，且更佳為具有2個或3個碳原子之伸烷基。
此外，對於式(3)中之R'，接枝聚合物中可使用兩個或多於兩個具有不同結構之R'之混合物。
在式(4)中，R表示氫原子或單價有機基團。R之結構不受特定限制且較佳為氫原子、烷基、芳基或雜芳基，更佳為氫原子或烷基。當R為烷基時，所述烷基較佳為具 有1個至20個碳原子之直鏈烷基、具有3個至20個碳原子之分支鏈烷基或具有5個至20個碳原子之環狀烷基，更佳為具有1個至20個碳原子之直鏈烷基，且尤其較佳為具有1個至6個碳原子之直鏈烷基。
對於式(4)中之R，接枝聚合物中可使用兩個或多於兩個具有不同結構之R之混合物。
基於分散穩定性觀點，由式(1)表示之結構單元較佳為由下文展示之式(1A)或(2A)表示之結構單元。
在式(1A)中，X1、Y1、Z1以及n分別與式(1)中之X1、Y1、Z1以及n具有相同含義，且較佳範圍亦相同。
在式(2A)中，X2、Y2、Z2以及n分別與式(2)中之X2、Y2、Z2以及n具有相同含義，且較佳範圍亦相同。
基於分散穩定性觀點，由式(3)表示之結構單元較佳為由下文展示之式(3A)或(3B)表示之結構單元。
在式(3A)或(3B)中，X3、Y3、Z3以及p分別與式(3)中之X3、Y3、Z3以及p具有相同含義，且較佳範圍亦相同。
接枝聚合物更佳含有由式(1A)表示之結構單元。
在用於本發明中之接枝聚合物中，以接枝聚合物之總重量計，具有上述接枝鏈之結構單元(重複單元)之含量較佳為10重量%至75重量%，更佳為12重量%至50重量%，尤其較佳為15重量%至40重量%。在上述範圍中，著色劑之分散性以及分散穩定性較高，且使用著色組成物形成之塗層之厚度均勻性變得顯著更好。此外，用於本發明中之分散樹脂可為兩種或多於兩種具有不同結構之接枝聚合物之組合。
根據本發明之接枝聚合物可含有具有酸基之結構單元(重複單元)。以接枝聚合物之總重量計，具有酸基之結構單元之含量較佳為25重量%至90重量%，更佳為30重量%至80重量%，最佳為40重量%至60重量%。
藉由調節具有酸基之結構單元含量使其處於上述範圍內，可將接枝聚合物之酸值適當控制在下文描述之較佳範圍內。
除接枝鏈外，酸基亦充當能夠經歷與彩色顏料之相互作用的官能基。
酸基之實例包含羧酸基、磺酸基、磷酸基以及酚羥基。基於對金屬氧化物粒子之吸附能力以及分散性以及分散穩定性觀點，其較佳為由羧酸基、磺酸基以及磷酸基選出之酸基且最佳為羧酸基。
此外，酸基結構較佳為使5個原子或大於5個原子遠離樹脂結構之主鏈的結構。此外，酸基最佳為連接至芳環之羧酸。
酸基可單獨使用或以兩種或多於兩種酸基之組合使用。
接枝聚合物之酸值較佳在40毫克KOH/公克至300毫克KOH/公克範圍內，更佳在50毫克KOH/公克至200毫克KOH/公克範圍內，且更佳在60毫克KOH/公克至100毫克KOH/公克範圍內。
可由例如接枝聚合物中之平均酸基含量測定根據本發明之接枝聚合物之酸值。此外，藉由改變具有構成接枝聚合物之酸基之單體之含量，可獲得具有所需酸值之樹脂。
此外，為改良多種特性(例如強度)，根據本發明之接枝聚合物可含有其他具有多種功能之結構單元作為來源於共聚合組分之結構單元，例如具有對分散液中所用分散介質具有親和力的官能基之結構單元，只要不損害本發明之作用即可。
根據本發明之接枝聚合物中可共聚合之共聚合組分 之實例包含由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺以及甲基丙烯醯胺選出之自由基可聚合化合物。
特定言之，其實例包含丙烯酸酯，例如丙烯酸烷基酯，其中烷基較佳為具有1個至20個碳原子之烷基(例如丙烯酸苯甲酯、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-氰基苯甲酯、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、丙烯酸四氫呋喃甲酯、丙烯酸2-羥基乙酯、丙烯酸3-羥基丙酯、丙烯酸2-羥基丙酯、丙烯酸4-羥基丁酯、丙烯酸5-羥基戊酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯或丙烯酸炔丙酯)； 甲基丙烯酸酯，例如甲基丙烯酸烷基酯，其中烷基較佳為具有1個至20個碳原子之烷基(例如甲基丙烯酸苯甲酯、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、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸4-羥基丁酯、甲基丙烯酸5-羥基戊酯、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2-二乙基胺基乙酯或甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯；以及 苯乙烯，例如苯乙烯、烷基苯乙烯(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、苯甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯或乙醯氧基甲基苯乙烯)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯或二甲氧基苯乙烯)、鹵化苯乙烯(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-4-三氟甲基苯乙烯或4-氟-3-三氟甲基苯乙烯)、丙烯腈以及甲基丙烯腈。
在自由基可聚合化合物中，較佳使用甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺以及苯乙烯。尤其較佳實例包含 甲基丙烯酸苯甲酯、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、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯、甲基丙烯酸2-羥基乙酯、甲基丙烯酸3-羥基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基丙酯、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-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥基乙基丙烯醯胺、N-烯丙基丙烯醯胺、4-羥基苯基丙烯醯胺、2-羥基苯基丙烯醯胺、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-二苯基丙烯醯胺、N,N-二羥基乙基丙烯醯胺、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-羥基甲基甲基丙烯醯胺、N-羥基乙基甲基丙烯醯胺、N-烯丙基甲基丙烯醯胺、4-羥基苯基甲基丙烯醯胺、2-羥基苯基甲基丙烯醯胺、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-二羥基乙基甲基丙烯醯胺、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。
自由基可聚合化合物可單獨使用或以兩種或多於兩種自由基可聚合化合物之組合使用。接枝聚合物可能含有或可能不含上述自由基可聚合化合物。在接枝聚合物含有自由基可聚合化合物之情況下，以接枝聚合物之總重量計，分散樹脂中對應於自由基可聚合化合物之結構單元之含量為0.1重量%至50重量%，尤其較佳為0.1重量%至30重量%。
可根據迄今已知的方法合成根據本發明之接枝聚合物。用於合成分散樹脂之溶劑的實例包含二氯乙烯、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、乳酸甲酯以及乳酸乙酯。溶劑可單獨使用或以兩種或多於兩種溶劑之混合物形式使用。
作為根據本發明之接枝聚合物之特定較佳實例，下文闡述化合物1至化合物32，但本發明不應視為僅限於此。在下文闡述之化合物中，連接至各結構單元之數值(連接至主鏈重複單元之數值)表示結構單元之含量(重量%：展示為(wt%))。連接至側鏈之重複部分之數值表示重複部分之重複數。
酸值：163毫克KOH/公克
酸值：345毫克KOH/公克
化合物3：
酸值：71毫克KOH/公克
酸值：326毫克KOH/公克
酸值：60毫克KOH/公克
酸值：326毫克KOH/公克
酸值：196毫克KOH/公克
化合物8：
酸值：141毫克KOH/公克
酸值：79毫克KOH/公克
酸值：219毫克KOH/公克
酸值：196毫克KOH/公克
酸值：144毫克KOH/公克
酸值：113毫克KOH/公克
酸值：209毫克KOH/公克
酸值：196毫克KOH/公克
酸值：296毫克KOH/公克
酸值：154毫克KOH/公克
酸值：104毫克KOH/公克
酸值：230毫克KOH/公克
酸值：101毫克KOH/公克
酸值：142毫克KOH/公克
酸值：82毫克KOH/公克
酸值：58毫克KOH/公克
酸值：143毫克KOH/公克
酸值：82毫克KOH/公克
化合物26：
酸值：96毫克KOH/公克
酸值：101毫克KOH/公克
酸值：96毫克KOH/公克
酸值：77毫克KOH/公克
酸值：101毫克KOH/公克
酸值：125毫克KOH/公克
酸值：391毫克KOH/公克
根據本發明之接枝聚合物之重量平均分子量(由GPC方法量測且根據聚苯乙烯計算)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。
在根據本發明之著色組成物中，分散劑可單獨使用或以兩種或多於兩種分散劑之組合使用。
以根據本發明之著色組成物之總固體含量計，分散劑之含量較佳在10重量%至50重量%範圍內，更佳在11重量%至40重量%範圍內，更佳在12重量%至30重量%範 圍內。
[3]可固化化合物
根據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，能夠藉由加熱進行膜固化之化合物較佳且例如可使用具有熱可固化官能基之化合物。熱可固化官能基較佳為至少一種由環氧基、羥甲基、烷氧基甲基、醯氧基甲基、(甲基)丙烯醯基、異氰酸酯基、乙烯基以及巰基選出之基團。熱可固化化合物更佳為分子中具有兩個或多於兩個熱可固化官能基之化合物。
更佳為例如環氧樹脂、烷氧基甲基化或醯氧基甲基化三聚氰胺化合物或樹脂、烷氧基甲基化或醯氧基甲基化脲化合物或樹脂、羥基甲基化或烷氧基甲基化酚化合物或樹脂以及烷氧基甲基醚化酚化合物或樹脂。
可固化化合物尤其較佳包含分子量為1,200或小於1,200之酚衍生物，其分子中含有3個至5個苯環且更具有共兩個或多於兩個羥基甲基或烷氧基甲基，其中羥基甲基或烷氧基甲基共同連接至任一個苯環，或單獨連接至苯環。藉由使用所述酚衍生物，可更顯著實現本發明之作用。連接至苯環之烷氧基甲基較佳為具有6個或少於6個碳原子之烷氧基甲基，特定言之，例如甲氧基甲基、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、第二丁氧基甲基或第三丁氧基甲基。亦較佳為經烷氧基取代之烷氧基，例如2-甲氧基乙氧基或2-甲氧基 -1-丙氧基。
可固化化合物較佳為分子中含有苯環之酚化合物，更佳為分子中含有兩個或多於兩個苯環之酚化合物，且較佳為不含氮原子之酚化合物。
可固化化合物較佳為分子中具有2個至8個熱可固化官能基之酚化合物，且更佳為分子中具有3個至6個熱可固化官能基之酚化合物。
下文闡述酚衍生物中之尤其較佳化合物。在以下各式中，L1至L8(其可相同或不同)各自表示熱可固化官能基，較佳為羥基甲基、甲氧基甲基或乙氧基甲基。
關於可固化化合物，可使用市售化合物或可藉由已知方法合成化合物。舉例而言，具有羥基甲基之酚衍生物可藉由使不具有羥基甲基之相應酚化合物(以上各式中之化合物，其中L1至L8中之每一者均為氫原子)與甲醛在鹼催化劑存在下反應來獲得。就此而言，為避免樹脂化或膠凝化，反應較佳在60℃或低於60℃之溫度下進行。特定言之，可根據例如JP-A-6-282067以及JP-A-7-64285中描述之方法合成化合物。
具有烷氧基甲基之酚衍生物可藉由使具有羥基甲基 之相應酚衍生物與醇在酸催化劑存在下反應來獲得。就此而言，為避免樹脂化或膠凝化，反應較佳在100℃或低於100℃之溫度下進行。特定言之，可根據例如EP-A-632003中描述之方法合成化合物。考慮到保存期間之穩定性，由此合成之具有羥基甲基或烷氧基甲基之酚衍生物較佳，且考慮到保存期間之穩定性，具有烷氧基甲基之酚衍生物尤其較佳。具有兩個或多於兩個羥基甲基或烷氧基甲基(其中羥基甲基或烷氧基甲基共同連接至任一個苯環，或單獨連接至苯環)之酚衍生物可單獨使用或以兩種或多於兩種酚衍生物之組合使用。
可固化化合物亦包含(i)具有N-羥基甲基、N-烷氧基甲基或N-醯氧基甲基之化合物以及(ii)下文展示之環氧化合物。
(i)具有N-羥基甲基、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(較佳2個至8個)由下文展示之式(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個至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個至6個碳原子之環烷基。RNM1之側氧基烷基較佳為具有3個至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-側氧基戊基以及β-側氧基己基。
具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構之化合物之更佳實施例包含由下文展示之式(CLNM-2)表示之基於脲之交聯劑、由下文展示之式(CLNM-3)表示之基於伸烷基脲之交聯劑、由下文展示之式(CLNM-4)表示之基於甘脲之交聯劑以及由下文展示之式(CLNM-5)表示之基於三聚氰胺之交聯劑。
在式(CLNM-2)中，RNM1各獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義。
RNM2各自獨立地表示氫原子、烷基(較佳具有1個至6個碳原子)或環烷基(較佳具有5個至6個碳原子)。
由式(CLNM-2)表示之基於脲之交聯劑之特定實例包含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(金剛烷基氧 基甲基)脲以及N,N-二(降冰片烷基氧基甲基)脲。
在式(CLNM-3)中，RNM1各自獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義。
RNM3各自獨立地表示氫原子、羥基、直鏈或分支鏈烷基(較佳具有1個至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5個至6個碳原子)、側氧基烷基(較佳具有1個至6個碳原子)、烷氧基(較佳具有1個至6個碳原子)或側氧基烷氧基(較佳具有1個至6個碳原子)。
G表示單鍵、氧原子、硫原子、伸烷基(較佳具有1個至3個碳原子)或羰基。伸烷基之特定實例包含亞甲基、伸乙基、伸丙基、1-甲基伸乙基、羥基亞甲基以及氰基亞甲基。
由式(CLNM-3)表示之基於伸烷基脲之交聯劑之特定實例包含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(第二丁氧基甲基)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(金剛烷基氧基甲基)-4,5-二(金剛烷基氧基甲基)伸乙基脲以及N,N-二(降冰片烷基氧基甲基)-4,5-二(降冰片烷基氧基甲基)伸乙基脲。
在式(CLNM-4)中，RNM1各自獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義。
RNM4各自獨立地表示氫原子、羥基、烷基、環烷基或烷氧基。
RNM4之烷基(較佳具有1個至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5個至6個碳原子)以及烷氧基(較佳具有1個至6個碳原子)之特定實例包含甲基、乙基、丁基、環戊基、環己基、甲氧基、乙氧基以及丁氧基。
由式(CLNM-4)表示之基於甘脲之交聯劑之特定實例包含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(金剛烷基氧基甲基)甘脲以及N,N,N,N-四(降冰片烷基氧基甲基)甘脲。
在式(CLNM-5)中，RNM1各自獨立地與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義。
RNM5各自獨立地表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下文展示之式(CLNM-5')表示之原子團。
RNM6表示氫原子、烷基、環烷基、芳基或由下文展示之式(CLNM-5")表示之原子團。
在式(CLNM-5')中，RNM1與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義。
在式(CLNM-5")中，RNM1與式(CLNM-1)中之RNM1具有相同含義，且RNM5與式(CLNM-5)中之RNM5具有相同含義。
RNM5以及RNM6之烷基(較佳具有1個至6個碳原子)、環烷基(較佳具有5個至6個碳原子)以及芳基(較佳具有6個至10個碳原子)之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、苯基以及萘基。
由式(CLNM-5)表示之基於三聚氰胺之交聯劑之實例包含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(金剛烷基氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(降冰片烷基氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N,N,N,N-六(甲氧基甲基)乙醯胍胺、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、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)苯并胍胺以及N,N,N,N,N,N-六(第三丁氧基甲基)苯并胍胺。
由式(CLNM-1)至式(CLNM-5)中之RNM1至RNM6表示之基團可能更具有取代基。RNM1至RNM6可能具有之取代基之實例包含鹵素原子、羥基、硝基、氰基、羧基、環烷基(較佳具有3個至20個碳原子)、芳基(較佳具有6個至14個碳原子)、烷氧基(較佳具有1個至20個碳原子)、環烷氧基(較佳具有3個至20個碳原子)、醯基(較佳具有2個至20個碳原子)以及醯氧基(較佳具有2個至20個碳原子)。
具有兩個或多於兩個由式(CLNM-1)表示之部分結構的化合物之特定實例闡述於下文中，但本發明不應視為僅限於此。
(ii)環氧化合物包含由下文展示之式(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。烷基以及環烷基可具有取代基。此外，REP1以及REP2或REP2以及REP3可彼此組合形成環結構。
烷基以及環烷基可能具有之取代基之實例包含羥基、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、烷基磺醯基、烷基胺基以及烷基醯胺基。
QEP表示單鍵或nEP價有機基團。REP1至REP3不僅可彼此組合，亦可與QEP組合形成環結構。
nEP表示2或大於2的整數，且較佳為整數2至10，且更佳為整數2至6。然而，當QEP為單鍵時，nEP為2。
當QEP為nEP價有機基團時，所述有機基團較佳為例如直鏈或環狀nEP價飽和烴基團(較佳具有2個至20個碳原子)、nEP價芳環基團(較佳具有6個至30個碳原子)或具有如下結構的nEP價有機基團，在所述結構中二價連接基團(例如醚、酯、醯胺基、磺醯胺基或伸烷基(較佳為具有1個至4個碳原子之伸烷基，更佳為亞甲基))、三價連接基團(例如-N(-)2)或其組合連接至直鏈或環狀飽和烴或芳族烴。
具有環氧結構之化合物之特定實例闡述於下文中，但本發明不應視為僅限於此。
在本發明中，可固化化合物可單獨使用或以兩種或多於兩種可固化化合物之組合使用。
著色組成物中可固化化合物之總含量可視材料而不同且以著色組成物之總固體含量(重量)計較佳為0.1重量%至30重量%，更佳為0.2重量%至20重量%，尤其較 佳為1重量%至10重量%。
[4]顏料衍生物
根據本發明之著色組成物含有顏料作為著色劑，較佳更含有顏料衍生物，以增加分散樹脂對顏料之吸附性。
顏料衍生物為具有如下結構之化合物，在所述結構中一部分有機顏料經酸性基團、鹼性基團或鄰苯二醯亞胺基甲基取代。基於分散性以及分散穩定性觀點，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。
用於構成顏料衍生物之有機顏料之實例包含二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二噁嗪顏料、苝酮顏料(perylnone pigment)、苝顏料、硫靛藍顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉酮顏料、喹啉黃顏料、還原顏料(threne pigment)以及金屬錯合物顏料。
此外，顏料衍生物中所包含之酸性基團較佳為磺酸、羧酸或其四級銨鹽，更佳為羧酸基或磺酸基，且尤其較佳為磺酸基。顏料衍生物中所包含之鹼性基團較佳為胺基，且尤其較佳為三級胺基團。
關於顏料衍生物，詳言之，喹啉、苯并咪唑酮以及異吲哚啉之顏料衍生物較佳，且喹啉以及咪唑酮之顏料衍生物更佳。詳言之，具有由下文展示之式(P)表示之結構的顏料衍生物較佳。
在式(P)中，A表示由下文展示之式(PA-1)至式(PA-3)選出之部分結構，B表示單鍵或(t+1)價連接基團，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、環烷基或芳基或Rpa以及Rpb可彼此組合形成環，且t表示整數1至5。
在式(PA-1)以及式(PA-2)中，Rp1表示具有1個 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，且s表示整數1至4，且當s為2或大於2時，多個Rp2可彼此相同或不同。在式(PA-1)以及式(PA-3)中，Rp3表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2-、-SO2NH-、-O-、-S-或-SO2-，且*表示與B之連接部分。
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較佳為鹵素原子，且最佳為氯原子。
在式(P)中，由B表示之(t+1)價連接基團之實例包含伸烷基、伸環烷基、伸芳基以及雜伸芳基。其中，由下文展示之結構式(PA-4)至結構式(PA-9)表示之連接基團尤其較佳。
在由式(P)表示之顏料衍生物中，考慮到優良分散性，具有由結構式(PA-4)至結構式(PA-9)中之結構式 (PA-5)或結構式(PA-8)表示之連接基團作為B的顏料衍生物尤其較佳。
在式(P)中，由D表示之伸烷基、伸環烷基以及伸芳基之實例包含亞甲基、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、伸苯基以及伸萘基。其中，D尤其較佳為伸烷基，且最佳為具有1個至5個碳原子之伸烷基。
在式(P)中，當E表示-N(Rpa)(Rpb)時，Rpa以及Rpb中烷基、環烷基以及芳基之實例包含甲基、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、苯基以及萘基。對於Rpa以及Rpb中之任一者，烷基尤其較佳，且具有1個至5個碳原子之烷基最佳。t較佳為1或2。
顏料衍生物之特定實例闡述於下文中，但本發明不應視為僅限於此。在以下特定實例中，M表示鹼金屬(Na、K或其類似物)。
在上述顏料衍生物中，(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)及(A-23)更佳。
以彩色顏料之總重量計，根據本發明之著色組成物中顏料衍生物之含量較佳為1重量%至30重量%，更佳為3重量%至20重量%。顏料衍生物可單獨使用或以兩種或多於兩種顏料衍生物之組合使用。
[5]酸酐
著色組成物可含有酸酐。藉由將酸酐併入著色組成物中，可改良可固化化合物(尤其環氧化合物)在熱固化時之交聯性。
酸酐之實例包含鄰苯二甲酸酐、耐地酸酐(nadic anhydride)、順丁烯二酸酐以及丁二酸酐。其中，考慮到對顏料分散作用之影響較小，鄰苯二甲酸酐較佳。
通常使用胺化合物作為環氧固化劑，因為其具有適用期相對較長之優點。
以可固化化合物(特定言之，環氧化合物)之含量計，著色組成物中酸酐之含量較佳在10重量%至40重量%範圍內，更佳在15重量%至30重量%範圍內。當酸酐含量為10重量%或大於10重量%時，可固化化合物(特定言之，環氧化合物)之交聯密度增加，使得可改良機械強度。當酸酐含量為40重量%或小於40重量%，塗層中之可熱固化組分受抑制，從而具有增加著色劑濃度之優點。
[6]溶劑
通常可使用溶劑(通常為有機溶劑)構成根據本發明之著色組成物。有機溶劑基本上不受特定限制，只要各組分之溶解度以及著色可固化組成物之塗佈性質滿足需要即 可。
有機溶劑之較佳實例包含酯，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、氧基乙酸烷基酯(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、乙氧基乙酸甲酯或乙氧基乙酸乙酯))、3-氧基丙酸烷基酯(例如3-氧基丙酸甲酯或3-氧基丙酸乙酯(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯或3-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基丙酸烷基酯(例如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯(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-乙氧基丙酸甲酯或2-乙氧基丙酸乙酯))、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯或2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯)、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-側氧基丁酸甲酯或2-側氧基丁酸乙酯；醚，例如二乙二醇二甲基醚、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、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯或丙二醇單丙基醚乙酸酯；酮，例如甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮或3-庚酮；以及芳族烴，例如甲苯或二甲苯。
基於例如改良經塗佈表面狀態之觀點，混合兩種或多於兩種有機溶劑之實施例亦較佳。在此情況下，由兩種或多於兩種溶劑構成之混合溶液尤其較佳，所述兩種或多於兩種溶劑是由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、二乙二醇二甲基醚、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、丙二醇甲基醚以及丙二醇甲基醚乙酸酯選出。
基於塗佈性質觀點，著色組成物中溶劑之含量為較佳使著色組成物之總固體含量濃度為5重量%至80重量%，更佳為5重量%至60重量%，且尤其較佳為10重量%至50重量%之量。
[7]各種添加劑
必要時，根據本發明之著色組成物可含有在不會損害本發明作用之範圍內的多種添加劑，例如黏合劑、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、紫外線吸收劑或阻凝劑。
(黏合劑)
在許多情況下，可在製備顏料分散液時添加黏合劑，且黏合劑無需為鹼性可溶的且其足以可溶於有機溶劑中。
黏合劑較佳為直鏈有機聚合物且較佳可溶於有機溶劑中。所述直鏈有機聚合物之實例包含如JP-B-59-44615(如本文中所用之術語「JP-B」意謂「經審查日本專利公開 案」)、JP-B-54-34327、JP-B-58-12577、JP-B-54-25957、JP-A-59-53836以及JP-A-59-71048中所描述之側鏈中具有羧酸之聚合物，例如甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化之順丁烯二酸共聚物。側鏈中具有羧酸之酸性纖維素衍生物亦適用。
在黏合劑中，聚羥基苯乙烯樹脂、聚矽氧烷樹脂、丙烯酸樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯醯基/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳，且丙烯酸樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯醯基/丙烯醯胺共聚物樹脂更佳。
關於丙烯酸樹脂，包括由例如(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羥基乙酯以及(甲基)丙烯醯胺選出之單體的共聚物(例如甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸苯甲酯/苯甲基甲基丙烯醯胺共聚物、KS光阻劑(KS RESIST)-106(大阪有機化學工業株式會社(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)生產)或賽克洛(CYCLOMER)P系列(大賽璐化學工業株式會社(Daicel Chemical Industries,Ltd.)生產))較佳。
藉由將上述著色劑以高濃度分散於黏合劑中，對底層或其類似物之黏著性受損且黏合劑在旋塗或縫塗時(形成著色層)有助於膜層之表面狀態。
(聚合起始劑)
根據本發明之著色組成物可更含有聚合起始劑。
對於根據本發明之聚合起始劑，可使用下文描述之已 知為聚合起始劑之化合物。
聚合起始劑不受特定限制，只要其具有引起下文詳細描述之可聚合化合物聚合之能力即可且可適當地由已知聚合起始劑選出。舉例而言，對紫外線至可見光區域中之光具有感光性之聚合起始劑較佳。起始劑亦可為能夠與光激敏化劑引起某種作用以產生活性自由基之活化劑或能夠視單體種類引起陽離子聚合之起始劑。
此外，聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至約800奈米(更佳330奈米至500奈米)範圍內之分子消光係數為至少約50之組分。
聚合起始劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架之化合物或具有噁二唑骨架之化合物)、醯基膦化合物(例如醯基氧化膦)、六芳基聯咪唑、肟化合物(例如肟衍生物)、有機過氧化物、硫代化合物、酮化合物、芳族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物以及羥基苯乙酮。
具有三嗪骨架之鹵化烴化合物的實例包含若林(Wakabayashi)等人，日本化學學會通報(Bull.Chem.Soc.Japan),42,2924(1969)中所描述之化合物；英國專利1,388,492中所描述之化合物；JP-A-53-133428中所描述之化合物；德國專利3337024中所描述之化合物；F.C.舍費爾(F.C.Schaefer)等人，有機化學期刊(J.Org.Chem.),29,1527(1964)中所描述之化合物；JP-A-62-58241中所描述之化合物；JP-A-5-281728中所描述之化合物；JP-A-5-34920中所描述之化合物；以及美國專利4,212,976中所描述之 化合物。
美國專利4,212,976中所描述之化合物包含例如具有噁二唑骨架之化合物(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)。
除上述聚合起始劑以外之聚合起始劑的實例包含吖啶衍生物(例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷)、N-苯基甘胺酸、多鹵素化合物(例如四溴化碳、苯基三溴甲碸或苯基三氯甲酮)、香豆素(例如3-(2-苯并呋喃甲醯基)-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-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苯甲醯基)-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-苯甲醯基-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-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素、例如在JP-A-5-19475、 JP-A-7-271028、JP-A-2002-363206、JP-A-2002-363207、JP-A-2002-363208以及JP-A-2002-363209中所描述之香豆素化合物)、醯基氧化膦(例如雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)苯基氧化膦、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基戊基苯基氧化膦或路西林(LUCIRIN)TPO)、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)鈦或η5-環戊二烯基-η6-異丙苯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-))以及例如在JP-A-53-133428、JP-B-57-1819、JP-B-57-6096以及美國專利3,615,455中所描述之化合物。
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(二羥基乙基胺基)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、苯甲基、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、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-苯甲基-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(benzoin)、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、苯甲基二甲基縮酮)、吖啶酮(acridone)、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮以及N-丁基-氯吖啶酮。
羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物以及醯基膦化合物亦可適用作聚合起始劑。更特定言之，例如可使用JP-A-10-291969中所述之胺基苯乙酮起始劑以及日本專利4225898中所述之醯基氧化膦起始劑。
關於羥基苯乙酮起始劑，可使用豔佳固(IRGACURE)-184、德牢固(DAROCUR)-1173、豔佳固-500、豔佳固-2959以及豔佳固-127(商標名，均由巴斯夫日本公司(BASF)製造)。關於胺基苯乙酮起始劑，可使用市售豔佳固-907、豔佳固-369以及豔佳固-379(商標名，均由巴斯夫日本公司製造)。關於胺基苯乙酮起始劑，亦可使用JP-A-2009-191179中所述之化合物，所述化合物之吸收波長與具有例如365奈米或405奈米之長波長的光源相匹配。關於醯基膦起始劑，可使用市售豔佳固-819以及德牢固-TPO(商標名，均由巴斯夫日本公司製造)。
聚合起始劑更佳包含肟化合物。所用肟起始劑之特定實例包含JP-A-2001-233842中所描述之化合物、JP-A-2000-80068中所描述之化合物以及JP-A-2006-342166中所描述之化合物。
肟化合物(例如適用作本發明中之聚合起始劑之肟衍生物)之實例包含3-苯甲醯氧基亞胺基丁-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-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、3-(4-甲苯磺醯基氧基)亞胺基丁-2-酮以及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮。
肟化合物之實例包含以下文獻中所描述之化合物：化學會志：柏爾金第II輯(J.C.S.Perkin II)，第1653頁至第1660頁(1979)；化學會志：柏爾金第II輯，第156頁至第162頁(1979)；光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)，第202頁至第232頁(1995)；JP-A-2000-66385、JP-A-2000-80068、JP-T-2004-534797(如本文中所用之術語「JP-T」意謂PCT專利申請案之已公開日文翻譯)以及JP-A-2006-342166。
市售豔佳固-OXE01(巴斯夫日本公司製造)以及豔佳固-OXE02(巴斯夫日本公司製造)亦可適合使用。
關於除上述肟化合物以外之肟化合物，例如亦可使用以下各物：JP-T-2009-519904中所描述之化合物，其中肟連接至咔唑之N位；美國專利7,626,957中所描述之化合物，其中向二苯甲酮部分中引入雜取代基；JP-A-2010-15025以及美國專利申請公開案第2009-292039號中所描述之化合物，其中在染料部分中引入硝基；WO 2009/131189中所描述之酮肟化合物；美國專利7,556,910中所描述之在同一分子中含有三嗪骨架以及肟骨架之化合物；以及JP-A-2009-221114中所描述之化合物，其在405奈米下具有吸收最大值且對於g線光源展現良好敏感性。
此外，JP-A-2007-231000以及JP-A-2007-322744中所 描述之環狀肟化合物亦可適合使用。在環狀肟化合物中，基於高吸光性以及高敏感性觀點，JP-A-2010-32985以及JP-A-2010-185072中所描述之與咔唑染料稠合之環狀肟化合物較佳。
JP-A-2009-242469中所描述之化合物(其在特定位點具有不飽和鍵)亦可適合使用，因為這些化合物可藉由自聚合非活性自由基再生出活性自由基而實現高敏感性。
最佳地，例如JP-A-2007-269779中所描述之具有特定取代基之肟化合物以及JP-A-2009-191061中所描述之具有硫芳基之肟化合物。
特定言之，肟聚合起始劑較佳為由下文展示之式(OX-1)表示之化合物。肟化合物可為肟之N-O鍵為(E)形式之化合物、N-O鍵為(Z)形式之化合物或N-O鍵為(E)形式與(Z)形式之混合物的化合物。
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、烷基硫羰基以及芳基硫 羰基。這些基團可具有一或多個取代基。上述取代基可更經另一取代基取代。
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、烷基以及芳基。
可具有取代基之烷基較佳為具有1個至30個碳原子之烷基，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、苯甲醯甲基、1-萘甲醯甲基、2-萘甲醯甲基、4-甲基硫基苯甲醯甲基、4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基以及3-硝基苯甲醯甲基。
可具有取代基之芳基較佳為具有6個至30個碳原子之芳基，且其特定實例包含苯基(phenyl group)、聯苯基(biphenyl group)、1-萘基(1-naphthyl group)、2-萘基、9-蒽基(9-anthryl group)、9-菲基(9-phenanthryl group)、1-芘基(1-pyrenyl group)、5-稠四苯基(5-naphthacenyl group)、1-茚基(1-indenyl group)、2-薁基(2-azulenyl group)、9-茀基(9-fluorenyl group)、聯三苯基(terphenyl group)、聯四苯基(quarterphenyl group)、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、鄰異丙苯基、間異丙苯基、對異丙苯基、均三甲苯基(mesityl group)、并環戊二烯基(pentalenyl group)、聯萘基(binaphthalenyl group)、聯三 萘基(ternaphthalenyl group)、聯四萘基(quarternaphthalenyl group)、并環庚三烯基(heptalenyl group)、伸聯苯基(biphenylenyl group)、二環戊二烯并苯基(indacenyl group)、茀蒽基(fluoranthenyl group)、苊基(acenaphthylenyl group)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl group)、萉基(phenalenyl group)、茀基(fluorenyl group)、蒽基(anthryl group)、聯蒽基(bianthracenyl group)、聯三蒽基(teranthracenyl group)、聯四蒽基(quarteranthracenyl group)、蒽醌基(anthraquinolyl group)、菲基(phenanthryl group)、聯伸三苯基(triphenylenyl group)、芘基(pyrenyl group)、屈基(chrysenyl group)、稠四苯基(naphthacenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苉基(picenyl group)、苝基(perylenyl group)、五聯苯基(pentaphenyl group)、稠五苯基(pentacenyl group)、聯伸四苯基(tetraphenylenyl group)、異稠六苯基(hexaphenyl group)、稠六苯基(hexacenyl group)、茹基(rubicenyl group)、蔻基(coronenyl group)、聯伸三萘基(trinaphthylenyl group)、異稠七苯基(heptaphenyl group)、稠七苯基(heptacenyl group)、苒基(pyranthrenyl group)以及莪基(ovalenyl group)。
可具有取代基之醯基較佳為具有2個至20個碳原子之醯基，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、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺 基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基以及4-甲氧基苯甲醯基。
可具有取代基之烷氧基羰基較佳為具有2個至20個碳原子之烷氧基羰基，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。
可具有取代基之雜環基較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環基。
其特定實例包含噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘[2,3-b]噻吩基、噻嗯基(thianthrenyl group)、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基(chromenyl group)、呫噸基、啡噁噻基(phenoxathiinyl group)、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(phenarsazinyl group)、異噻唑基、啡噻嗪基、異噁唑基、呋吖基、啡噁嗪基、異苯并二氫哌喃基、苯并二氫哌喃基、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。
可具有取代基之烷基硫羰基之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之特定實例包含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。這些基團可具有一或多個取代基。所述取代基之實例包含上述取代基。此外，上述 取代基可更經另一取代基取代。
其中，下文展示之結構尤其較佳。
在以下結構中，Y、X以及n與下文描述之式(OX-2)中的Y、X以及n具有相同定義，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之實例包含具有1個至12個碳原子之伸烷基、具有6個至12個碳原子之伸環己基以及具有2個至12個碳原子之伸炔基。這些基團可經一或多個取代基取代。所述取代基之實例包含上述取代基。此外，上述取代基可更經另一取代基取代。
其中，基於增加敏感性以及抑制由熱老化所致之著色觀點，A較佳為未經取代之伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基或十二烷基)取代之伸烷基、經烯基(例如乙烯基或烯丙基)取代之伸烷基或經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基、菲基或苯乙烯基)取代之伸烷基。
在式(OX-1)中，由Ar表示之芳基較佳為具有6個至30個碳原子之芳基且可具有取代基。取代基之實例與引入上文中作為可具有取代基之芳基之特定實例描述的經取代芳基中之取代基的實例相同。
其中，基於增加敏感性以及抑制由熱老化所致之著色觀點，經取代或未經取代之苯基較佳。
在式(OX-1)中，基於敏感性之觀點，由Ar以及與Ar相鄰之S形成的結構「SAr」較佳為下文展示之結構。在以下結構中，Me表示甲基，且Et表示乙基。
肟化合物較佳為由下文展示之式(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表示整數0至5。
在式(OX-2)中，R、A及Ar與式(1)中之R、A及Ar具有相同含義，且其較佳實例亦相同。
在式(OX-2)中，由X表示之單價取代基之實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、烷氧基羰基、胺基、雜環基以及鹵素原子。這些基團可具有一或多個取代基。所述取代基之實例包含上述取代基。此外，上述取代基可更經另一取代基取代。
其中，基於在溶劑中之溶解性以及提高長波長範圍內之吸收效率的觀點，式(OX-2)中之X較佳為烷基。
在式(OX-2)中，n表示整數0至5，且較佳為整數0至2。
在式(OX-2)中，由Y表示之二價有機基團之實例包含下文展示之結構。在下文展示之結構中，*表示與Y相鄰的碳原子的連接位置。
其中，基於高敏感性觀點，以下展示之結構較佳。
肟化合物更佳為由以下展示之式(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為整數0至5。
在式(OX-3)中，R、X、A、Ar以及n與式(OX-2)中之R、X、A、Ar以及n具有相同含義，且其較佳實例亦相同。
適合使用之肟化合物之特定實例(B-1)至(B-10)闡述於下文中，但本發明不應視為僅限於此。
肟化合物為在350奈米至500奈米波長範圍內具有最大吸收波長之化合物，較佳為具有360奈米至480奈米波長範圍內之吸收波長之化合物，且尤其較佳為在365奈米以及455奈米波長下具有高吸光度之化合物。
基於敏感性觀點，肟化合物在365奈米或405奈米波長下之莫耳消光係數較佳為1,000至300,000，更佳為2,000至300,000，尤其較佳為5,000至200,000。
化合物之莫耳消光係數可使用已知方法測定且特定言之，例如，較佳在紫外線-可見光分光光度計(卡瑞-5(Carry-5)分光光度計，由瓦里安公司(Varian,Inc.)製造) 中使用乙酸乙酯溶劑在0.01公克/公升之濃度下量測莫耳消光係數。
必要時，用於本發明之聚合起始劑可以兩種或多於兩種聚合起始劑之組合使用。
用於根據本發明之著色組成物中之聚合起始劑較佳為由下列化合物所構成的族群中選出之化合物：三鹵基甲基三嗪化合物、苯甲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、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物或其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物或其鹽、鹵基甲基噁二唑化合物以及經3-芳基取代之香豆素化合物。
其更佳為由下列化合物所構成的族群中選出之化合物：三鹵基甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、鎓化合物、二苯甲酮化合物以及苯乙酮化合物，且最佳為由下列化合物所構成的族群中選出之化合物：三鹵基甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物以及二苯甲酮化合物。
以本發明著色組成物之總固體含量計，聚合起始劑之含量(當使用兩種或多於兩種聚合起始劑時，其總含量)較佳為0.1重量%至50重量%，更佳為0.5重量%至30重量%，更佳為1重量%至20重量%。
(可聚合化合物)
可聚合化合物是由具有至少一個末端烯系不飽和鍵，較佳兩個或多於兩個末端烯系不飽和鍵之化合物選出。所述化合物在技術領域中普遍已知且這些化合物可用於本發明中而無任何特定限制。化合物可呈任何化學形式，例如單體、預聚物(特定言之，二聚物、三聚物或寡聚物)以及其混合物或其多聚物。根據本發明之可聚合化合物可單獨使用或以兩種或多於兩種可聚合化合物之組合使用。
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、丁烯酸、異丁烯酸或順丁烯二酸)，其酯以及醯胺，以及其多聚物。較佳為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物。此外，具有親核取代基(例如羥基、胺基或巰基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧化合物之加成反應產物，以及與單官能或多官能羧酸之脫水縮合反應產物亦可適合使用。此外，具有親電子取代基(例如異氰酸酯基或環氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成反應產物，以及具有可脫離取代基(例如鹵素原子或甲苯磺醯基氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇之取代反應產物亦適合。作為其他實例，亦可使用其中上述不飽和羧酸由不飽和膦酸、乙烯基苯衍生物(例如苯乙烯)、乙烯醚或烯丙醚置換的化合物。
關於化合物之特定實例，JP-A-2009-288705中第[0095] 段至第[0108]段中所述之化合物亦可適合用於本發明。
關於可聚合化合物，具有至少一個加成-可聚合乙烯基團且在正常壓力下之沸點為100℃或高於100℃的化合物亦較佳。其實例包含單官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯；多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，例如聚乙二醇二(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(丙烯醯基氧基丙基)醚、三(丙烯醯基氧基乙基)異氰尿酸酯；藉由將環氧乙烷或環氧丙烷添加至多官能醇(例如甘油或三羥甲基乙烷)中，接著進行(甲基)丙烯酸化而獲得的化合物；如JP-B-48-41708、JP-B-50-6034以及JP-A-51-37193中所描述之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯；JP-A-48-64183、JP-B-49-43191以及JP-B-52-30490中所述之聚酯丙烯酸酯；以及環氧丙烯酸酯，其為環氧樹脂與(甲基)丙烯酸之反應產物；以及其混合物。
亦例示藉由使多官能羧酸與具有環醚基團以及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，例如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。
對於其他較佳可聚合化合物，亦可使用JP-A-2010-160418、JP-A-2010-129825以及日本專利 4364216中所描述之具有茀環以及雙官能或更高官能烯系不飽和基團之化合物，以及卡多樹脂(cardo resin)。
對於在正常壓力下之沸點為100℃或高於100℃且具有至少一個加成-可聚合烯系不飽和基團的化合物，JP-A-2008-292970中第[0254]段至第[0257]段中所述之化合物亦適合。
此外，可適合使用由下文展示之式(MO-1)至式(MO-5)表示之自由基可聚合單體。在所述式中，當T為氧基伸烷基時，其碳原子側上之末端連接至R。
R：,,,,-OH,-CH3
T：,-OCH2-,-OCH2CH2-,-OCH2CH2CH2-,-OCH2CH2CH2CH2-,,,-OCH(CH3)-CH2-,-OCH2CH(CH3)-
Z：-O-,
在以上各式中，n為0至14，且m為1至8。當一個分子中存在多個R或多個T時，多個R或多個T可彼此相同或不同。
在由式(MO-1)至式(MO-5)表示之各可聚合化合物中，多個R中至少一者表示由-OC(=O)CH=CH2或-OC(=O)C(CH3)=CH2表示之基團。
對於由式(MO-1)至式(MO-5)表示之可聚合化合物之特定實例，JP-A-2007-269779中第[0248]段至第[0251]段中所述之化合物亦可適合用於本發明。
藉由將環氧乙烷或環氧丙烷添加至上述多官能醇中且接著使加合物(甲基)丙烯酸化而獲得的化合物(在JP-A-10-62986中作為式(1)及式(2)以及其特定實例描述)亦可用作可聚合化合物。
其中，較佳可聚合化合物包含二季戊四醇六丙烯酸酯(商業產品卡亞拉(KAYARAD)D-330，由日本化藥株式會社(Nippon Kayaku Co.Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(商業產品卡亞拉D-320，由日本化藥株式會社製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(商業產品卡亞拉D-310，由日本化藥株式會社製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(商業產品卡亞拉DPHA，由日本化藥株式會社製造)、多官能丙烯酸酯(商業產品卡亞拉RP-1040，由日本化藥株式會社製造)以及上述化合物之(甲基)丙烯醯基經乙二醇或丙二醇殘基連接之結構。亦可使用這些化合物 之寡聚物類型。可聚合化合物之較佳實施例描述於下文中。
可聚合化合物可為具有酸基(例如羧基、磺酸基或磷酸基)之多官能化合物。
具有未反應之羧基之烯系化合物(如在上述混合物情況下)可依原樣使用，但必要時，可使非芳族羧酸酐與烯系化合物之羥基反應來引入酸基。在此情況下，非芳族羧酸酐之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，含有酸基之單體較佳為多官能單體，所述多官能單體為由脂族多羥基化合物與不飽和羧酸獲得的酯且是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以引入酸基而獲得，且尤其較佳為其中脂族多羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇之上述酯。其商業產品之實例包含由東亞合成株式會社(Toagosei Co.,Ltd.)製造之經多元酸改質之丙烯醯基寡聚物M-510以及M-520。
可僅使用一種單體，但因為在生產過程看來，難以使用單一化合物，因此可使用兩種或多於兩種單體之混合物。此外，對於單體，必要時可將不具有酸基之多官能單體與具有酸基之酸多官能單體組合使用。
具有酸基之多官能單體的酸值較佳為0.1毫克KOH/公克至40毫克KOH/公克，且尤其較佳為5毫克KOH/公克至30毫克KOH/公克。當組合使用兩種或多於兩種具有不同酸值之多官能單體時，或當組合使用不具有酸基之多 官能單體時，較佳調節所述單體使得總多官能單體之酸值屬於上述範圍內。
含有具有己內酯結構之多官能單體之可聚合單體亦為較佳實施例。
具有己內酯結構之多官能單體不受特定限制，只要其分子中具有己內酯結構即可，且包含例如由多元醇(例如三羥甲基乙烷、雙三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、雙三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油、雙甘油或三羥甲基胺)與(甲基)丙烯酸以及ε-己內酯之酯化作用獲得之經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯。其中，具有由下文展示之式(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均為由下文展示之式(Z-2)表示之基團，或六個R中的1個至5個R為由下文展示之式(Z-2)表示之基團且剩餘R為由下文展示之式(Z-3)表示之基團。
在式(Z-2)中，R1表示氫原子或甲基，m表示數字1 或2，且*表示連接部分。
在式(Z-3)中，R1表示氫原子或甲基，且*表示連接部分。
具有己內酯結構之多官能單體可以來自日本化藥株式會社之卡亞拉DPCA系列購得且包含DPCA-20(由式(Z-1)至式(Z-3)表示之化合物，其中m為1，由式(Z-2)表示之基團之數目為2，且所有R1均為氫原子)、DPCA-30(由式(Z-1)至式(Z-3)表示之化合物，其中m為1，由式(Z-2)表示之基團之數目為3，且所有R1均為氫原子)、DPCA-60(由式(Z-1)至式(Z-3)表示之化合物，其中m為1，由式(Z-2)表示之基團之數目為6，且所有R1均為氫原子)以及DPCA-120(由式(Z-1)至(Z-3)表示之化合物，其中m為2，由式(Z-2)表示之基團之數目為6，且所有R1均為氫原子)。
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兩種或多於兩種多官能單體之混合物形式使用。
用於本發明之可聚合化合物亦較佳為至少一種由式(Z-4)及式(Z-5)表示之化合物所構成的族群中選出的化合物。
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獨立地表示整數0至10，且各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數為3或4，各m獨立地表示整數0至10，且各m之總和為整數0至40，限制條件為當各m之總和為0時，任一X均為羧基。
在式(Z-5)中，丙烯醯基與甲基丙烯醯基之總數為5或6，各n獨立地表示整數0至10，且各n之總和為整數0至60，限制條件為當各n之總和為0時，任一X均為羧基。
在式(Z-4)中，m較佳為整數0至6，且更佳為整數0至4。
各m之總和較佳為整數2至40，更佳為整數2至16，且尤其較佳為整數4至8。
在式(Z-5)中，n較佳為整數0至6，更佳為整數0至4。
各n之總和較佳為整數3至60，更佳為整數3至24，且尤其較佳為整數6至12。
在式(Z-4)或式(Z-5)中之-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-之較佳實施例中，氧原子側之末端連接至X。
由式(Z-4)及式(Z-5)表示之化合物可單獨使用或以兩種或多於兩種化合物之組合使用。詳言之，式(Z-5)中所有6個X均為丙烯醯基之實施例較佳。
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重量%或大於20重量%，且更佳為50重量%或大於50重量%。
由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可經由以下方法合成：藉由開環加成反應使環氧乙烷或環氧丙烷之開環骨架連接至季戊四醇或二季戊四醇之方法，以及藉由例如使(甲基)丙烯醯氯反應將(甲基)丙烯醯基引入開環骨架之末端羥基中之方法，其均為習知步驟。各方法均為熟知方法且由式(Z-4)或式(Z-5)表示之化合物可由熟習此項技術者容易地合成。
在由式(Z-4)及式(Z-5)表示之化合物中，季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物更佳。
所述化合物之特定實例包括由下文展示之式(a)至式(f)表示之化合物(下文中有時亦稱為化合物(a)至化合物(f))，且化合物(a)、化合物(b)、化合物(e)以及化合物(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n之總和為4)
(各n之總和為12)
由式(Z-4)及式(Z-5)表示之可聚合化合物之商業產品的實例包含由沙多瑪公司(Sartomer Company)製造之SR-494，其為具有4個伸乙基氧基鏈的四官能丙烯酸酯；DPCA-60，其為具有6個伸戊基氧基鏈的六官能丙烯酸酯；以及TPA-330，其為具有3個伸異丁基氧基鏈的三官能丙烯酸酯，DPCA-60以及TPA-330均由日本化藥株式會社製造。
此外，如JP-B-48-41708、JP-A-51-37193、JP-B-2-32293以及JP-B-2-16765中所描述之胺基甲酸酯丙烯酸酯，以及JP-B-58-49860、JP-B-56-17654、JP-B-62-39417以及JP-B-62-39418中所描述之具有環氧乙烷骨架之胺基甲酸酯化合物亦適合作為可聚合化合物。此外，藉由用作可聚合化合物，可獲得JP-A-63-277653、JP-A-63-260909以及JP-A-1-105238中描述之分子中具有胺基結構或硫化物結構之加成-可聚合化合物，其為感光速度極其優良之可固化組成物。
可聚合化合物之商業產品的實例包含胺基甲酸酯寡聚物UAS-10及UAB-140(由山陽國策紙漿股份有限公司 (Sanyo-Kokusaku Pulp Co.,Ltd.)製造)、UA-7200(由新中村化學工業株式會社(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.)製造)、DPHA-40H(由日本化藥株式會社製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600以及AI-600(由共榮化學株式會社製造)。
關於可聚合化合物，其使用方法的細節，例如其結構、單獨使用或組合使用或其添加量可根據著色組成物之最終特性設計來適當確定。舉例而言，基於敏感性觀點，每個分子具有較高不飽和基團含量之結構較佳，且在許多情況下，雙官能或更高官能結構較佳。基於增加彩色固化膜之強度觀點，三官能化合物或更高官能化合物較佳，四官能化合物或更高官能化合物更佳，且五官能化合物或更高官能化合物更佳。此外，組合使用具有不同數目官能基或不同可聚合基團之化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯化合物或乙烯醚化合物)來控制敏感性以及強度之方法亦有效。此外，較佳組合使用具有不同環氧乙烷鏈長度之三官能或更高官能可聚合化合物。
此外，可聚合化合物之選擇以及使用方法對於與著色組成物中所含其他組分(例如光聚合起始劑、著色劑(顏料)或黏合劑聚合物)的相容性以及分散性亦為重要因素。舉例而言，有時可藉由使用低純度化合物或組合使用兩種或多於兩種化合物來改良相容性。此外，可選擇特定結構以用於改良對支撐物或其類似物之硬表面之黏著性的目的。
以著色組成物之固體含量計，根據本發明之著色組成物中之可聚合化合物含量較佳為0.1重量%至90重量%，更佳為1.0重量%至80重量%，尤其較佳為2.0重量%至70重量%。
(界面活性劑)
基於改良塗佈性觀點，可向根據本發明之著色組成物中添加多種界面活性劑。關於界面活性劑，可使用多種界面活性劑，例如基於氟之界面活性劑、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基於矽酮之界面活性劑。
詳言之，當根據本發明之著色組成物含有基於氟之界面活性劑時，所製備之塗佈溶液之液體特性(尤其流動性)進一步增強，使得塗層厚度均勻性或液體保留性可進一步改良。
特定言之，當藉由使用由含有基於氟之界面活性劑之著色組成物製備之塗佈溶液形成膜時，待塗佈表面與塗佈溶液之間的界面張力降低，藉此改良對待塗佈表面之可濕潤性以及增強待塗佈表面之塗佈性。此在使用較小液體體積形成約數微米之薄膜(厚度不均勻度較低且具有均勻厚度之薄膜)時亦有效。
基於氟之界面活性劑中之氟含量較佳為3重量%至40重量%，更佳為5重量%至30重量%，且尤其較佳為7重量%至25重量%。鑒於塗膜厚度均勻性及液體保留性以及在著色組成物中之溶解度良好，具有上述範圍內之氟含量 的基於氟之界面活性劑為有效的。
基於氟之界面活性劑之實例包含梅格範斯(MEGAFAC)F171、梅格範斯F172、梅格範斯F173、梅格範斯F176、梅格範斯F177、梅格範斯F141、梅格範斯F142、梅格範斯F143、梅格範斯F144、梅格範斯R30、梅格範斯F437、梅格範斯F475、梅格範斯F479、梅格範斯F482、梅格範斯F554、梅格範斯F780以及梅格範斯F781(均由日本油墨化工公司(DIC Corporation)生產)、弗洛拉(FLUORAD)FC430、弗洛拉FC431以及弗洛拉FC171(均由住友3M股份有限公司(Sumitomo 3M Ltd.)生產)、舍弗隆(SURFLON)S-382、舍弗隆SC-101、含弗隆SC-103、舍弗隆SC-104、舍弗隆SC-105、舍弗隆SC-1068、含弗隆SC-381、舍弗隆SC-383、舍弗隆S393以及舍弗隆KH-40(均由旭硝子玻璃股份有限公司(Asahi Glass Co.,Ltd.)生產)。
非離子性界面活性劑之特定實例包含甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷、其乙氧基化物以及丙氧基化物(例如甘油丙氧基化物以及甘油乙氧基化物)、聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油烯醚、聚氧乙烯辛基苯醚、聚氧乙烯壬基苯醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯以及脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如普洛尼克(PLURONIC)L10、普洛尼克L31、普洛尼克L61、普洛尼克L62、普洛尼克10R5、普洛尼克17R2以及普洛尼克25R2、特曲尼克(TETRONIC)304、特曲尼克701、特曲 尼克704、特曲尼克901、特曲尼克904以及特曲尼克150R1(均由巴斯夫日本公司生產)或瑟斯珀思20000(由路博潤公司生產))。
陽離子性界面活性劑之特定實例包含酞菁衍生物(埃夫卡-745，由巴斯夫日本公司生產)、有機矽氧烷聚合物KP341(由信越化學株式會社(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)生產)、(甲基)丙烯酸(共)聚合物(保利弗第75號、保利弗第90號以及保利弗第95號(由共榮社化學株式會社生產))以及W001(友松株式會社(Yusho Co Ltd.)生產)。
陰離子性界面活性劑之特定實例包含W004、W005以及W017(均由友松株式會社生產)。
基於矽酮之界面活性劑之實例包含東麗矽力康(TORAY SILICONE)DC3PA、東麗矽力康SH7PA、東麗矽力康DC11PA、東麗矽力康SH21PA、東麗矽力康SH28PA、東麗矽力康SH29PA、東麗矽力康SH30PA以及東麗矽力康SH8400(均由道康寧東麗股份有限公司(Dow Corning Toray Silicone Co,Ltd.)製造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460以及TSF-4452(均由邁圖高新材料公司(Momentive Performance Materials Inc.)製造)、KP341、KF6001以及KF6002(均由信越矽利康公司(Shin-Etsu Silicone Co,Ltd.)製造)以及畢克307、畢克323以及畢克330(由畢克化學有限公司製造)。
界面活性劑可單獨使用或以兩種或多於兩種界面活 性劑之組合使用。
著色組成物可能含有或可能不含有界面活性劑，且當含有界面活性劑時，以著色組成物之總重量計，界面活性劑之添加量較佳為0.001重量%至2.0重量%，更佳為0.005重量%至1.0重量%。
(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。用於環氧樹脂之固化劑品種繁多且因為樹脂混合物之性質、可用時間以及固化劑、黏度、固化溫度、固化時間、發熱量及其類似因素視欲使用之固化劑種類而廣泛變化，因此需要視固化劑之所欲用途、使用條件以及工作條件選擇適當固化劑。關於固化劑，詳細說明於垣內弘(Hiroshi Kakiuchi)編輯之環氧樹脂(Epoxy Jushi/Epoxy Resin)，第五章(小公女(Shoukoudo))中。固化劑之實例展示於下文中。
起催化作用之固化劑之實例包含三級胺以及三氟化硼-胺複合物；與環氧樹脂之官能基以化學計量方式反應之固化劑之實例包含聚胺以及酸酐；標準溫度固化型固化劑之實例包括二伸乙基三胺以及聚醯胺樹脂，中等溫度固化型固化劑之實例包含二乙基胺基丙基胺以及三(二甲基胺基甲基)酚；且高溫固化型固化劑之實例包含鄰苯二甲酸酐以及間苯二胺。根據基於化學結構之分類，關於胺，脂族聚胺之實例包含二伸乙基三胺；芳族聚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)酚；酸酐之 實例包含鄰苯二甲酸酐、聚醯胺樹脂、聚硫化物樹脂以及三氟化硼-單乙胺複合物；合成樹脂預縮合物之實例包含酚醛樹脂；且其他實例包含雙氰胺。
藉由加熱使固化劑與環氧基反應且進行聚合以增加交聯密度，藉此進行固化。為達到降低厚度之目的，較佳使用儘可能少量的黏合劑以及固化劑，且尤其對於固化劑，其量佔可熱固化化合物之35重量%或小於35重量%，較佳為30重量%或小於30重量%，更佳為25重量%或小於25重量%。
(固化催化劑)
為獲得具有高濃度著色劑之組成物，除藉由與固化劑反應進行固化外，藉由環氧基之反應(主要為環氧基彼此反應)進行固化亦有效。因此，可使用固化催化劑而不使用固化劑。關於所添加之固化催化劑之量，只需少量(如以環氧當量為約150至200之環氧樹脂之重量計，約1/10至1/1,000，較佳約1/20至1/500，更佳約1/30至1/250)即可固化。
(聚合抑制劑)
較佳向根據本發明之著色組成物中添加少量聚合抑制劑，以抑制可聚合化合物在著色組成物之製造或儲存期間發生不必要之熱聚合。
可用於本發明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(pyrogallol)、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4'-硫基雙(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)以及N-亞硝基苯基羥胺鈰鹽。
以全部組成物之重量計，所添加之聚合抑制劑之量較佳為約0.01重量%至約5重量%。
(矽烷偶合劑)
在根據本發明之著色組成物中，基於進一步改良對基板之黏著性觀點，可使用矽烷偶合劑。
矽烷偶合劑較佳具有烷氧基作為能夠與無機材料形成化學鍵之可水解基團。其亦較佳具有藉由相互作用或鍵形成而對有機樹脂呈現親和力之基團，且所述基團較佳包含具有(甲基)丙烯醯基、苯基、巰基、縮水甘油基或氧雜環丁烷基之基團，且具有(甲基)丙烯醯基或縮水甘油基之基團更佳。
特定言之，用於本發明之矽烷偶合劑較佳為具有烷氧基矽烷基以及(甲基)丙烯醯基或縮水甘油基之化合物。其特定實例包含具有下文展示之結構的(甲基)丙烯醯基-三甲氧基矽烷化合物以及縮水甘油基-三甲氧基矽烷化合物。
用於本發明之矽烷偶合劑亦較佳為具有至少兩個每個分子具有不同反應性之官能基的化合物，且詳言之，具 有胺基以及烷氧基作為官能基之化合物較佳。所述矽烷偶合劑包含例如N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(KBM-602，商標名，由信越化學工業株式會社生產)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(KBM-603，商標名，由信越化學工業株式會社生產)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(KBE-602，商標名，由信越化學工業株式會社生產)、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(KBM-903，商標名，由信越化學工業株式會社生產)以及γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(KBE-903，商標名，由信越化學工業株式會社生產)。
在使用矽烷偶合劑情況下，以根據本發明之著色組成物之總固體含量計，所添加之矽烷偶合劑之量較佳為0.1重量%至5.0重量%，更佳為0.2重量%至3.0重量%。
如上文所述，用於形成根據本發明之綠色濾光片之著色組成物呈現由著色組成物形成之厚度為0.6微米之膜層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%，且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%。
可由任何手段實現由著色組成物形成之厚度為0.6微米之膜層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%之物理性質，但影響所述物理性質之主要因素為彩色顏料之含量。因此，適合藉由調節彩色顏料之含量使其佔著色組成物之總固體含量之60重量%或大於60重量%及必要時藉由精細調整彩色顏料之種類以及除彩色顏料以外的組分之種類 以及含量來獲得所述物理性質。詳言之，可更容易地藉由控制著色組成物中除彩色顏料以外的組分之含量使其屬於上述較佳含量範圍來獲得與上述透光度有關之物理性質。
<製備著色組成物之方法>
將描述製備根據本發明之著色組成物之較佳方法，但本發明不應視為僅限於此。
對於根據本發明之著色組成物，使用微粒化且具有尖銳粒徑分佈之顏料作為彩色顏料的方法為適合的。特定言之，使用包括75重量%或大於75重量%之平均粒徑為約0.01微米且粒徑在0.01微米±0.005微米範圍內之顏料粒子之顏料的方法較佳。為調節顏料之粒徑分佈使其屬於上述範圍，分散顏料之方法尤其重要。所述分散方法包含例如組合使用乾式分散(捏合分散處理)以及濕式分散(精細分散處理)之分散方法，乾式分散中使用捏合機或輥筒研磨機(例如雙輥研磨機)在高黏度狀態下進行分散且濕式分散中使用例如三輥研磨機或珠粒研磨機在相對低黏度狀態下進行分散。在上述分散方法中，亦較佳將兩種或多於兩種顏料一起分散，在捏合分散處理中不使用溶劑或使用儘可能少量溶劑，或使用多種分散劑。此外，為避免溶劑衝擊(solvent shock)，在捏合分散處理以及精細分散處理中較佳分批添加樹脂組分(分為兩批使用)，或為避免顏料粒子自捏合分散處理轉移至精細分散處理時再聚集，較佳使用溶解度優良之樹脂組分。此外，使用高硬度陶瓷之方法或使用具有較小粒徑之珠粒之方法(如精細分散處理中 所用珠粒研磨機中之珠粒)亦有效。
特定言之，在使用環氧化合物作為可熱固化化合物情況下，較佳藉由向如上所得顏料之分散液或染料之溶液中添加可熱固化化合物以及固化催化劑或固化劑來製備根據本發明之著色組成物，或當所用黏合劑為可熱固化化合物時，向如上所得顏料之分散液或染料之溶液中添加固化催化劑或固化劑以賦予可熱固化功能，且在必要時添加溶劑。
<過濾器過濾>
根據本發明之著色組成物較佳經過濾器過濾，以達到移除外來物質或減少缺陷之目的。
作為用於過濾器過濾之過濾器，可使用習知用於過濾用途之過濾器或其類似物而無特定限制。
過濾器之材料的實例包含氟樹脂，例如PTFE(聚四氟乙烯)；聚醯胺樹脂，例如耐綸-6或耐綸6,6；以及聚烯烴樹脂(包含高密度聚烯烴以及極高分子量聚烯烴)，例如聚乙烯或聚丙烯(PP)。在所述材料中，聚丙烯(包含高密度聚丙烯)較佳。
過濾器之孔徑不受特別限制且為例如約0.01微米至20.0微米，較佳約為0.01微米至5.0微米，且更佳約為0.01微米至2.0微米。
藉由將過濾器之孔徑調節至上述範圍內，可更有效地移除微粒並且可進一步降低濁度。
關於過濾器之孔徑，可參考過濾器製造商之標稱值。關於市售過濾器，過濾器可由例如日本頗爾公司(Japan Pall Co.,Ltd.)、高科技集團公司(Advantec Toyo Co.,Ltd.)、日本恩特葛瑞斯股份有限公司(Nihon Entegris K.K.)(先前的日本密科理公司(Nihon Mykrolis Ltd.))以及北澤微濾器公司(Kitz Micro Filter Corp.)所提供之多種過濾器中選出。
在過濾器過濾中，可組合使用兩個或多於兩個過濾器。
舉例而言，最初使用第一過濾器進行過濾且接著使用孔徑與第一過濾器不同的第二過濾器進行過濾。
用第一過濾器進行之過濾以及用第二過濾器進行之過濾可分別僅進行一次或進行兩次或多於兩次。
關於第二過濾器，可使用由與第一過濾器相同之材料或其類似材料形成之過濾器。
<彩色濾光片以及其製備方法>
在根據本發明之彩色濾光片中，構成彩色濾光片之圖案中的至少一種圖案為由上述根據本發明之著色組成物形成之著色圖案。根據本發明之彩色濾光片不受特定限制，只要至少一種圖案是由上述根據本發明之著色組成物形成之著色圖案即可，且較佳是根據下文描述之根據本發明之彩色濾光片之製造方法製造。
在根據本發明之彩色濾光片之製造方法中，使用上述根據本發明之著色組成物(亦稱為第一著色組成物)形成第一著色層。
因為第一著色層是由根據本發明之著色組成物形 成，因此其為如上文所描述之分色作用高度優良的綠色層。
此外，在根據如下文所描述之在第一著色層上進行乾式蝕刻之步驟形成綠色像素之情況下，綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小，且由綠色層表現之優良分色特性可穩定傳遞至綠色像素。因此，可使最終所得彩色濾光片具有優良效能。
特定言之，其有效用於製造需要微小尺寸(例如厚度為0.7微米或小於0.7微米及/或像素圖案尺寸(正方形圖案之一側長度)為2微米或小於2微米(例如0.5微米至2.0微米))之固態影像裝置之彩色濾光片。
關於固態影像裝置，參考圖1簡要描述一個實例。
如圖1所示，固態影像裝置10由光偵測器(光電二極體)42(提供於矽基板上)、彩色濾光片13、平坦化膜14、微透鏡14及其類似物構成。根據本發明，並非總需提供平坦化膜14。在圖1中，為明確各部分，厚度與寬度之間的比率忽略不計且部分放大。
作為支撐物，除矽基板外，可使用任何用於彩色濾光片之支撐物而無特定限制。舉例而言，其實例為用於液晶顯示器元件或其類似物之鈉玻璃、硼矽玻璃及石英玻璃以及藉由將透明導電薄膜連接至鈉玻璃、硼矽玻璃及石英玻璃而獲得之元件，以及用於固態影像裝置或其類似物之光電轉換元件基板(例如氧化膜、氮化矽)。此外，可在支撐物與彩色濾光片13之間提供中間層或其類似物，只要不損害本發明之優點即可。
在矽基板上形成P井41，且P井在其一部分表面中具有光電二極體42。藉由離子植入n型雜質(例如P或As)且接著進行熱處理來形成光電二極體42。此外，在矽基板之P井41中之與上述部分不同的表面區域中形成n型雜質濃度高於光電二極體42之n型雜質濃度的雜質擴散層43。藉由離子植入n型雜質(例如P或As)且接著進行熱處理來形成雜質擴散層43，且雜質擴散層43起浮置式擴散層作用以用於轉移光電二極體42接收入射光時產生之電荷。除使用其中井41充當p型雜質層且光電二極體42以及雜質擴散層43充當n型雜質層之組成物外，亦可實踐其中井41充當n型雜質層且光電二極體42以及雜質擴散層43充當p型雜質層之組成物。
在P井41、光電二極體42以及雜質擴散層43上，形成由例如SiO2或SiO2/SiN/SiO2構成之絕緣膜47。在絕緣膜47上，提供由例如聚矽、鎢、矽化鎢、Al或Cu構成之電極44。電極44起閘極MOS電晶體之閘極作用，且可起轉移閘極作用以用於將光電二極體42中產生之電荷轉移至雜質擴散層43。此外，在電極44上方形成配線層45。此外，在配線層45上方形成BPSG膜46以及P-SiN膜48。在光電二極體42上方，在BPSG膜46與P-SiN膜48之間形成向下彎曲形式之界面且所述界面起層間透鏡作用，以用於將入射光有效引導至光電二極體42。在BPSG膜46上形成平坦化層49，以達成平坦化P-SiN膜48之表面以及除像素區域以外的不規則部分之目的。
在平坦化層49上形成彩色濾光片13。在以下描述中，在矽基板上形成之無分隔區域之著色膜(所謂固態膜)稱為「著色(著色輻射敏感性)層」且所形成之具有分隔區域之呈圖案形式之彩色膜(例如以條帶形狀圖案化之膜)稱為「著色圖案」。此外，在著色圖案中，作為構成彩色濾光片13之元件的著色圖案(例如以正方形或矩形圖案化之著色圖案)稱為「彩色(紅色、綠色或藍色)像素」。
彩色濾光片13是由多個二維排列之綠色像素(第一著色像素)20G、紅色像素(第二著色像素)20R以及藍色像素(第三著色像素)20B構成。分別在光偵測器42上方的位置形成著色像素20R、著色像素20G以及著色像素20B。形成綠色像素20G使其呈方格狀圖案，且在各別綠色像素20G之間形成藍色像素20B以及紅色像素20R。在圖1中，為達成說明彩色濾光片13是由三個著色像素構成之目的，著色像素20R、著色像素20G以及著色像素20B排列為一列。
形成平坦化膜14以覆蓋於彩色濾光片13上方，從而平坦化彩色濾光片之表面。當在彩色濾光片之製造方法之最後階段進行平坦化處理時，並非總是需要平坦化膜。
微透鏡15為聚光透鏡，其經排列使其凸表面向上，且提供於平坦化膜14(或當不形成平坦化膜時，彩色濾光片)以及光偵測器42上方。各微透鏡15有效地將來自物件之光導引至各光偵測器42。
現描述根據本發明之第一實施例至第五實施例之製 備彩色濾光片之方法。
在根據本發明之第一實施例之製備彩色濾光片之方法中，首先用第一著色組成物形成第一著色層11(步驟(A))，如圖2之剖面示意圖所示。所用第一著色組成物為上文描述之用於形成根據本發明之綠色濾光片之著色組成物。因此，第一著色層11為綠色傳輸層。
藉由利用塗佈方法(例如旋塗方法、狹縫塗佈方法或噴塗方法)在支撐物上塗佈著色組成物且乾燥以形成著色層來形成第一著色層11。
第一著色層11之厚度較佳在0.3微米至1微米範圍內，更佳在0.35微米至0.8微米範圍內，且更佳在0.35微米至0.7微米範圍內。
當第一著色組成物含有可固化化合物時，較佳藉由加熱裝置(例如熱板或烘箱)加熱第一著色層11使其固化。加熱溫度較佳為120℃至250℃，且更佳為160℃至230℃。儘管加熱時間可視加熱方法而不同，但當在熱板上加熱時，加熱時間通常為約3分鐘至30分鐘，且當在烘箱中加熱時，加熱時間通常為約30分鐘至90分鐘。
接著，藉由乾式蝕刻使第一著色層11經圖案化以形成通孔群(步驟(B))。因此，形成第一著色圖案。根據此方法，與藉由彩色輻射敏感性組成物形成第一著色層且第一著色層經曝光以及顯影以得到通孔群之情形相比可更穩定地形成具有所需組態之通孔群。這是因為在彩色輻射敏感性組成物(其中以組成物之總固體含量計，著色劑之 含量為60重量%或大於60重量%)中，用於添加有助於顯影能力之組分的空間有限，從而使得難以進行穩定圖案化。
第一著色圖案可為提供於支撐物上作為第一色彩之著色圖案，或提供於具有先前提供之圖案的支撐物上作為圖案(例如第二著色圖案或第三著色圖案或更大序號之著色圖案)之著色圖案。
使用圖案化光阻層作為遮罩藉由蝕刻氣體進行第一著色層11之乾式蝕刻。舉例而言，如圖3之剖面示意圖所示，首先在第一著色層11上形成光阻層51。
特定言之，在著色層上塗佈正性輻射敏感性組成物或負性輻射敏感性組成物且乾燥以形成光阻層。在形成光阻層51時，較佳進一步進行預烘烤處理。特定言之，作為用於形成光阻之方法，需要其中進行曝光後熱處理(PEB)或顯影後熱處理(後烘烤處理)之組態。
舉例而言，使用正性輻射敏感性組成物作為光阻。使用適用於正性光阻之正性光阻組成物(其對輻射(例如紫外線(g射線、h射線或i射線)、遠紫外線(包含準分子雷射或其類似物)、電子束、離子束或X射線)起反應)作為正性輻射敏感性組成物。在輻射中，對於曝光而言，g射線、h射線或i射線較佳，且i射線更佳。
特定言之，作為正性輻射敏感性組成物，含有二疊氮醌化合物以及鹼可溶性樹脂之組成物較佳。含有二疊氮醌化合物以及鹼可溶性樹脂之正性輻射敏感性組成物利用： 藉由用波長為500奈米或小於500奈米之光照射使二疊氮醌基團分解為羧基，且因此使二疊氮醌化合物由鹼不可溶狀態轉變為鹼可溶狀態。因為這種正性光阻之解析能力極其優良，因此其用於製備積體電路，例如IC或LSI。二疊氮醌化合物之實例包含二疊氮萘醌化合物。
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，且更佳為0.3微米至2微米。使用關於第一著色層11描述之塗佈方法適當地塗佈光阻層51。
接著，如圖4之剖面示意圖所示，藉由對光阻層51進行曝光以及顯影來形成具有光阻通孔群51A之光阻圖案(圖案化光阻層)52。
光阻圖案52之形成方法不受特定限制，且可藉由適當地最佳化迄今已知的光微影技術來進行。藉由借助於曝光以及顯影在光阻層51中提供光阻通孔群51A，在第一著色層11上提供用作後續蝕刻過程中之蝕刻遮罩的光阻圖案52。
可藉由使正性輻射敏感性組成物或負性輻射敏感性組成物經預定遮罩圖案暴露於g射線、h射線或i射線來進行光阻層51之曝光。在曝光後，使用顯影劑進行顯影過程以移除對應於將形成著色圖案之區域的光阻。
作為顯影劑，可使用任何不影響含有著色劑之第一著色層且溶解正性光阻之曝光區域或負性光阻之未固化區域之顯影劑，且例如使用多種有機溶劑之組合或鹼性水溶液。作為鹼性水溶液，藉由溶解鹼性化合物使其濃度為 0.001重量%至10重量%且較佳為0.01重量%至5重量%而製備之鹼性水溶液適合。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、哌啶以及1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一碳烯。當使用鹼性水溶液作為顯影劑時，通常在顯影後用水進行洗滌處理。
接著，如圖5之剖面示意圖所示，使用光阻圖案52作為蝕刻遮罩藉由乾式蝕刻使第一著色層11經圖案化，以在第一著色層11中形成通孔群120。因此，形成第一著色圖案12。通孔群120具有第一通孔部分群121以及第二通孔部分群122。
在第一著色層中以逐個方格提供通孔群120。因此，由提供於第一著色層11中之通孔群120構成的第一著色圖案12具有逐個方格的多個四邊形第一著色像素。
特定言之，藉由使用光阻圖案52作為蝕刻遮罩乾式蝕刻第一著色層11來進行乾式蝕刻。乾式蝕刻之代表性實例包含JP-A-59-126506、JP-A-59-46628、JP-A-58-9108、JP-A-58-2809、JP-A-57-148706以及JP-A-61-41102中描述之方法。
基於形成橫剖面更接近矩形之圖案以及進一步降低對支撐物之損害的觀點，較佳以下文描述之組態進行乾式蝕刻。
所述組態較佳包含第一階段蝕刻，其中使用氟基氣體 以及氧氣(O2)之混合氣體進行蝕刻，但蝕刻後之區域(深度)中不顯露支撐物；第一階段蝕刻後的第二階段蝕刻，其中較佳使用氮氣(N2)以及氧氣(O2)之混合氣體進行蝕刻，其中蝕刻後之區域(深度)附近已顯露支撐物；以及在已顯露支撐物後進行之過蝕刻。乾式蝕刻以及第一階段蝕刻、第二階段蝕刻以及過蝕刻之特定方式描述於下文中。
以下文描述之方式用先前獲得的蝕刻條件進行乾式蝕刻。
(1)分別計算第一階段蝕刻中之蝕刻速率(奈米/分鐘)以及第二階段蝕刻中之蝕刻速率(奈米/分鐘)。
(2)分別計算第一階段蝕刻中蝕刻預定厚度之時間以及第二階段蝕刻中蝕刻預定厚度之時間。
(3)根據以上(2)中計算之蝕刻時間進行第一階段蝕刻。
(4)根據以上(2)中計算之蝕刻時間進行第二階段蝕刻。或者，藉由終點偵測確定蝕刻時間，且可根據確定之蝕刻時間進行第二階段蝕刻。
(5)根據以上(3)以及(4)之總時間計算過蝕刻時間，且根據確定之蝕刻時間進行過蝕刻。
基於加工待蝕刻為矩形之薄膜之有機材料觀點，第一階段蝕刻步驟中所用混合氣體較佳含有氟基氣體以及氧氣(O2)。第一階段蝕刻步驟可藉由採用使所蝕刻區域不顯露支撐物之組態來避免損害支撐物。
在第一階段蝕刻步驟中藉由氟基氣體以及氧氣之混合氣體進行蝕刻且所蝕刻區域中不顯露支撐物後，基於防止損壞支撐物之觀點，較佳使用氮氣以及氧氣之混合氣體進行第二階段蝕刻步驟中之蝕刻處理以及過蝕刻步驟中之蝕刻處理。
重要的是，確定第一階段蝕刻步驟中之蝕刻量與第二階段蝕刻步驟中之蝕刻量之間的比率，以免劣化由第一階段蝕刻步驟中之蝕刻處理獲得之矩形性。第二階段蝕刻步驟中之蝕刻量在總蝕刻量中(第一階段蝕刻步驟中之蝕刻量與第二階段蝕刻步驟中之蝕刻量之和)之比率較佳在大於0%與50%或小於50%範圍內，且更佳為10%至20%。蝕刻量意謂由所蝕刻薄膜之剩餘膜厚度與蝕刻之前薄膜之膜厚度之間的差異確定的量。
此外，蝕刻較佳包含過蝕刻處理。較佳藉由確定過蝕刻速率來進行過蝕刻處理。較佳由首先進行之蝕刻處理時間計算過蝕刻速率。儘管可適當地確定過蝕刻速率，但基於光阻之蝕刻抗性以及保留蝕刻圖案之矩形性觀點，過蝕刻速率較佳為蝕刻步驟中蝕刻加工時間之30%或小於30%，更佳為蝕刻步驟中蝕刻加工時間之5%至25%，尤其較佳為蝕刻步驟中蝕刻加工時間之10%至15%。
接著，如圖6之剖面示意圖所示，移除蝕刻後剩餘的光阻圖案(亦即蝕刻遮罩)52。移除光阻圖案52較佳包含在光阻圖案52上提供剝離溶液或溶劑使光阻圖案52達到可移除狀態之步驟，以及使用洗滌水移除光阻圖案52之步 驟。
在光阻圖案52上提供剝離溶液或溶劑使光阻圖案52達到可移除狀態之步驟包含例如藉由至少在光阻圖案52上提供剝離溶液或溶劑且保留預定時間來進行槳式顯影之步驟。剝離溶液或溶劑之保留時間不受特定限制且較佳為數十秒至數分鐘。
使用洗滌水移除光阻圖案52之步驟包含例如藉由用噴霧式或淋式噴嘴將洗滌水噴射至光阻圖案52上來移除光阻圖案52之步驟。較佳使用純水作為洗滌水。噴嘴包含噴射區域覆蓋整個支撐物之噴嘴以及移動區域覆蓋整個支撐物之移動噴嘴。當噴嘴為移動噴嘴時，可藉由在移除光阻圖案52之步驟中進行兩次或多於兩次將移動噴嘴自支撐物中心移動至支撐物邊緣以噴射洗滌水之過程來更有效地移除光阻圖案52。
剝離溶液通常含有有機溶劑且可更含有無機溶劑。有機溶劑包含例如：1)烴化合物，2)鹵化烴化合物，3)醇化合物，4)醚或縮醛化合物，5)酮或醛化合物，6)酯化合物，7)多元醇化合物，8)羧酸或其酸酐化合物，9)酚化合物，10)含氮化合物，11)含硫化合物，以及12)含氟化合物。剝離溶液較佳含有含氮化合物，且更佳含有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。特定言之，其實例為例如單異丙醇胺、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、二乙醇胺或三乙醇胺，且較佳為單乙醇胺、二乙醇胺或三乙醇胺且更佳為單乙醇胺(H2NCH2CH2OH)。環狀含氮化合物包含例如異喹啉、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、α-甲基吡啶、γ-甲基吡啶、2-甲基哌啶、3-甲基哌啶、4-甲基哌啶、哌嗪、哌啶、吡嗪、吡啶、吡咯啶、N-甲基-2-吡咯啶酮、N-苯基嗎啉、2,4-二甲基吡啶以及2,6-二甲基吡啶。較佳為N-甲基-2-吡咯啶酮或N-乙基嗎啉且更佳為N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)。
剝離溶液較佳含有非環狀含氮化合物以及環狀含氮化合物，更佳含有至少一種由單乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺選出之化合物作為非環狀含氮化合物以及至少一種由N-甲基-2-吡咯啶酮以及N-乙基嗎啉選出之化合物作為環狀含氮化合物，且更佳含有單乙醇胺以及N-甲基-2-吡咯啶酮。
在藉由剝離溶液進行移除時，可充分移除形成於第一著色圖案12上之光阻圖案52，且當蝕刻產物之沈積物附著至第一著色圖案12之側壁時，並非總需完全移除沈積物。沈積物意謂附著及沈積至著色層側壁之蝕刻產物。
以100重量份之剝離溶液計，非環狀含氮化合物之含量較佳為9重量份至11重量份，且以100重量份之剝離溶液計，環狀含氮化合物之含量較佳為65重量份至70重量份。較佳藉由用純水稀釋非環狀含氮化合物與環狀含氮化合物之混合物來製備剝離溶液。
接著，如圖7之剖面示意圖所示，在第一著色層(亦即形成於第一著色層11中之具有通孔群120之第一著色圖案12)上使用第二著色輻射敏感性組成物堆疊第二著色輻射敏感層21，使得第一通孔部分群121以及第二通孔部分群122中之各通孔內部均填充有第二著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第二著色像素(步驟(C))。因此，在第一著色層11中之通孔群120中形成具有多個第二著色像素之第二著色圖案22。第二著色像素為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第二著色輻射敏感層21。
第二著色輻射敏感層21之厚度較佳在0.3微米至1微米範圍內，更佳在0.35微米至0.8微米範圍內，且更佳在0.35微米至0.7微米範圍內。
接著，藉由對第二著色輻射敏感層21中對應於第一著色層11中提供的第一通孔部分群121之位置21A進行曝光以及顯影，來移除第二著色輻射敏感層21以及形成於第二通孔部分群122中之各通孔內部的多個第二著色像素22R(步驟(D))(參見圖8之剖面示意圖)。
接著，如圖9之剖面示意圖所示，在第一著色層(亦即具有形成於第一通孔部分群121中之第二著色圖案22之第一著色圖案12)上使用第三著色輻射敏感性組成物形成第三著色輻射敏感層，使得第二通孔部分群122中之各通孔內部均填充有第三著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第三著色像素(步驟(E))。因此，在第一著色層11 中之第二通孔部分群122中形成具有多個第三著色像素之第三著色圖案32。第三著色像素為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第三著色輻射敏感層31。
第三著色輻射敏感層21之厚度較佳在0.3微米至1微米範圍內，更佳在0.35微米至0.8微米範圍內，且更佳在0.35微米至0.7微米範圍內。
接著，藉由對第三著色輻射敏感層31中對應於第一著色層11中提供的第二通孔部分群122之位置31A進行曝光以及顯影來移除第三著色輻射敏感層31(步驟(D))，藉此，如圖10之剖面示意圖所示，產生具有第一著色圖案12、第二著色圖案22以及第三著色圖案32之彩色濾光片100。
接著，描述根據本發明之第二實施例以及第三實施例製造彩色濾光片之方法。
在根據本發明之第二實施例或第三實施例之製造彩色濾光片之方法中，首先使用根據本發明之上述著色組成物(第一著色組成物)以與上述第一實施例之步驟(A)中相同之方式形成第一著色層。
接著，藉由乾式蝕刻使第一著色層11經圖案化以形成多個第一通孔作為通孔群(步驟(B))。因此，形成第一著色圖案。
使用圖案化光阻層作為遮罩藉由蝕刻氣體進行第一著色層11之乾式蝕刻。以與第一實施例中相同之方式，例 如圖3之剖面示意圖中所示，首先在第一著色層11上形成光阻層51。形成光阻層之方法、光阻層之材料以及光阻層之較佳厚度與第一實施例中所描述相同。
根據第二實施例或第三實施例，如圖11之剖面示意圖所示，藉由光阻層51之曝光以及顯影形成具有多個光阻通孔51A'之光阻圖案(圖案化光阻層)52'。
光阻圖案52'之形成方法不受特定限制，且可藉由適當地最佳化迄今已知的光微影技術來進行。藉由借助於曝光以及顯影在光阻層51中提供多個光阻通孔51A'，在第一著色層11上提供用作後續蝕刻過程中之蝕刻遮罩的光阻圖案52'。
接著，如圖12之剖面示意圖所示，使用光阻圖案52'作為蝕刻遮罩藉由乾式蝕刻使第一著色層11經圖案化，以在第一著色層11中形成多個第一通孔部分群121。因此，形成第一著色圖案12'。第一通孔部分群121對應於第一實施例中之第一通孔部分群121。因此，形成於第一著色層11中之多個第一通孔部分群121各較佳為正方形。
藉由圖案化獲得光阻圖案52'之方法(包含光阻層之形成、曝光以及顯影)及其較佳實施例以及乾式蝕刻之方法及其較佳實施例與第一實施例中所描述之方法及其較佳實施例相同。
接著，如圖13之剖面示意圖所示，較佳移除蝕刻後剩餘的光阻圖案(亦即蝕刻遮罩)52'。可以與第一實施例中所描述之移除光阻圖案52相同之方式移除光阻圖案 52'。
接著，如圖14之剖面示意圖所示，在第一著色層上使用第二著色組成物堆疊第二著色層21'，使得第一通孔部分群121中之各通孔內部均填充有第二著色組成物，從而形成多個第二著色像素(步驟(C'))。因此，在第一著色層11中之第一通孔部分群121中形成具有多個第二著色像素之第二著色圖案22。
第二著色像素較佳為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第二著色層21'。
第二著色層21'之較佳厚度範圍與第一實施例中描述之第二著色輻射敏感層之較佳厚度範圍相同。
接著，藉由乾式蝕刻進行圖案化，以形成與第一著色層中之多個第一通孔不同的多個第二通孔，藉此形成多個第一著色像素(步驟(D'))。
在進行步驟(D')之前或進行步驟(D')之後，進行平坦化處理步驟(步驟(D"))。
由於在進行步驟(D')之前進行平坦化處理步驟(步驟(D"))與在進行步驟(D')之後進行平坦化處理步驟(步驟(D"))具有差異，因此存在兩種實施例。下文中，在進行步驟(D')之前進行平坦化處理步驟(步驟(D"))之實施例稱為第二實施例，且在進行步驟(D')之後進行平坦化處理步驟(步驟(D"))之實施例稱為第三實施例。
首先說明根據本發明之彩色濾光片之製造方法之第 二實施例，其中在進行步驟(D')之前且在堆疊第二著色層之步驟(C')之後進行平坦化處理。
在第二實施例中，進行第二著色層之平坦化處理直至至少顯露第一著色層(步驟(D"))，接著進行藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成與第一著色層中之多個第一通孔不同的多個第二通孔，藉此形成多個第一著色像素之步驟(D')。
因此，可移除圖14之剖面示意圖中展示之第二著色層21'。圖15之橫剖面圖說明藉由平坦化處理移除圖14之剖面示意圖中展示之第二著色層21'之狀態。
平坦化處理包含例如回蝕處理，其中整個表面經乾式蝕刻或研磨處理，例如化學機械研磨(CMP)處理，其中整個表面經化學研磨以及機械研磨。
作為用於研磨(CMP)處理之漿料，較佳使用pH值為9至11且含有0.5重量%至20重量% SiO2研磨粒(粒徑為10奈米至100奈米)之水溶液。作為研磨墊，較佳使用軟型研磨墊，例如連續發泡型胺基甲酸酯。使用上述漿料以及研磨墊在漿料流動速率為100毫升/分鐘至250毫升/分鐘、晶圓壓力為0.2磅/平方吋至5.0磅/平方吋且固持環壓力為1.0磅/平方吋至2.5磅/平方吋之條件下進行研磨。在研磨處理完成後，進行清洗過程，其中研磨表面經精細清洗處理以及脫水處理過程，其中清潔表面經脫水烘烤處理(較佳在100℃至200℃之溫度下進行1分鐘至5分鐘)(脫水處理)。
接著，藉由獲得具有多個光阻通孔51C之光阻圖案52"之步驟(所述步驟是藉由圖案化光阻層且進行曝光以及顯影來進行，如圖16之剖面示意圖所示)以及使用光阻圖案52"作為蝕刻遮罩乾式蝕刻第一著色層11之步驟(如圖17之剖面示意圖所示)進行步驟(D')。因此，在第一著色圖案12'中形成多個第二通孔部分群122。因此，在第一著色層11中逐個方格提供多個第一通孔部分群121以及多個第二通孔部分群122，且所得第一著色圖案12具有多個第一著色像素，這些第一著色像素各為正方形。
藉由圖案化獲得光阻圖案52"之方法(包含光阻層之形成、曝光以及顯影)及其較佳實施例以及乾式蝕刻之方法及其較佳實施例與第一實施例中所描述之方法及其較佳實施例相同。
接著，如圖8之剖面示意圖所示，移除蝕刻後剩餘的光阻圖案(亦即蝕刻遮罩)52"。可以與上文描述之移除光阻圖案52'之方法相同之方式移除光阻圖案52"。
接著說明第三實施例，其中在進行步驟(D')之後且在下文描述之堆疊第三著色輻射敏感層之步驟(E)之前進行平坦化處理。
在第三實施例中，如圖18之剖面示意圖所示，藉由獲得具有多個光阻通孔51B之光阻圖案52'''之步驟(此步驟是藉由圖案化光阻層且進行曝光以及顯影來進行，如圖18之剖面示意圖所示)以及使用光阻圖案52'''作為蝕刻遮罩乾式蝕刻第一著色層11之步驟(如圖19之剖面示意圖 所示)進行步驟(D')。因此，在第一著色圖案12'中形成多個第二通孔部分群122。因此，在第一著色層11中逐個方格提供多個第一通孔部分群121以及多個第二通孔部分群122，且所得第一著色圖案12具有多個第一著色像素，這些第一著色像素各為正方形。
藉由圖案化獲得光阻圖案52'''之方法(包含光阻層之形成、曝光以及顯影)及其較佳實施例以及乾式蝕刻之方法及其較佳實施例與上述方法及其較佳實施例相同。
接著，如圖20之剖面示意圖所示，移除蝕刻後剩餘的光阻圖案(亦即蝕刻遮罩)52'''。可以與上文所描述之移除光阻圖案52'之方法相同的方式移除光阻圖案52'''。
接著，藉由進行平坦化處理移除圖20之剖面示意圖中展示之第二著色層21'。因此，與第一實施例或第二實施例相同，藉由平坦化處理移除圖20之剖面示意圖中之第二著色層21'，以獲得圖8之剖面示意圖中展示之狀態。
平坦化處理之方法及其較佳實施例與上文所描述之方法及其較佳實施例相同。
接著，對於如圖8剖面示意圖中所示由第二實施例或第三實施例獲得之具有多個第二通孔部分群122之第一著色層11，與第一實施例相同，使用第三著色輻射敏感性組成物在第一著色層(亦即具有形成於第一通孔部分群121中之第二著色圖案22的第一著色圖案12)上堆疊第三著色輻射敏感層31，使得第二通孔部分群122中之各通孔內部均填充有第三著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第 三著色像素(步驟(E))，如圖9之剖面示意圖所示。因此，在第一著色層11中之第二通孔部分群122中形成具有多個第三著色像素之第三著色圖案32。
第三著色像素較佳為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第三著色輻射敏感層31。
第三著色輻射敏感層31之較佳厚度範圍與第一實施例中第三著色輻射敏感層31之較佳厚度範圍相同。
接著，與第一實施例中相同，藉由對第三著色輻射敏感層31中對應於第一著色層11中提供的第二通孔部分群122之位置31A進行曝光以及顯影來移除第三著色輻射敏感層31(步驟(D))。因此，如圖10之剖面示意圖所示，產生具有第一著色圖案12、第二著色圖案22以及第三著色圖案32之彩色濾光片100。
接著，描述根據本發明之第四實施例之製造彩色濾光片之方法。
在本發明之第四實施例中，根據與第二實施例中相同之方法形成如圖8之剖面示意圖所示之第一著色層12，亦即具有形成於第一通孔部分群(多個第一通孔)121中之第二著色圖案22以及所形成之多個第二通孔部分群122的第一著色圖案12。
接著，如圖21之剖面示意圖所示，進行步驟(E')，其中使用第三著色輻射敏感性組成物在第一著色層(亦即具有形成於第一通孔部分群121中之第二著色圖案22的第 一著色圖案12)上形成第三著色輻射敏感層31'，使得第二通孔部分群122中之各通孔內部均填充有第三著色輻射敏感性組成物，從而形成多個第三著色像素。因此，在第一著色層11中之第二通孔部分群122中形成具有多個第三著色像素之第三著色圖案32。
第三著色像素較佳為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第三著色輻射敏感層31'。
第三著色層31'之較佳厚度範圍與第一實施例中第三著色輻射敏感層31之較佳厚度範圍相同。
接著，堆疊於第一著色層(亦即第一著色圖案12，其中第二著色圖案22以及第三著色圖案分別形成於第一通孔部分群121以及第二通孔部分群122中)上之第三著色層31'經歷進行平坦化處理，直至至少顯露待移除之第一著色層之步驟(步驟(F'))。
平坦化處理方法及其較佳實施例與第二實施例以及第三實施例中所描述之平坦化處理方法及其較佳實施例相同。
因此，如圖10之剖面示意圖所示，產生具有第一著色圖案12、第二著色圖案22以及第三著色圖案32之彩色濾光片100。
接著，描述根據本發明之第五實施例之製造彩色濾光片之方法。
本發明之第五實施例為在進行步驟(D')之前不進行 平坦化處理之實施例，所述步驟(D')為藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成與第四實施例中之第一著色層中之多個第一通孔不同之多個第二通孔，從而形成多個第一著色像素之步驟。換言之，在第五實施例中，剛進行步驟(D')之後的狀態與第三實施例中描述之圖20之剖面示意圖中展示之狀態相同。
接著，如圖22之剖面示意圖所示，在第一著色層(亦即具有形成於第一通孔部分群121中之第二著色圖案22的第一著色圖案12)上堆疊由第二著色層21'以及使用第三著色輻射敏感性組成物形成之第三著色層31"構成的層，使得第二通孔部分群122中之各通孔內部均填充有第三著色組成物，從而形成多個第三著色像素(步驟(E'))。
第三著色像素較佳為具有正方形之像素。可以與上述形成第一著色層11之方法相同的方式形成第三著色層31"。
第三著色層31"之較佳厚度範圍與第一實施例中第三著色輻射敏感層31之較佳厚度範圍相同。
接著，堆疊於第一著色層(亦即第一著色圖案12，其中第二著色圖案22以及第三著色圖案32分別形成於第一通孔部分群121以及第二通孔部分群122中)上之由第二著色層21'以及第三著色層31"構成的層經歷平坦化處理，直至至少顯露待移除之第一著色層(步驟(F'))。
因此，如圖10之剖面示意圖所示，產生具有第一著色圖案12、第二著色圖案22以及第三著色圖案32之彩色 濾光片100。
平坦化處理方法及其較佳實施例與第二實施例以及第三實施例中所描述之平坦化處理方法及其較佳實施例相同。
第二著色組成物(包含第二著色輻射敏感性組成物之組態)以及第三著色組成物(包含第三著色輻射敏感性組成物之組態)分別含有著色劑。但對於著色劑，類似地例舉根據本發明之著色組成物中之上述著色劑，較佳為第二著色像素以及第三著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。著色組成物中所含用於形成紅色透射部分之著色劑較佳為一或多種由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選出之著色劑，且著色組成物中所含用於形成藍色透射部分之著色劑較佳為一或多種由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、CI.顏料藍66、C.I.顏料藍79以及C.I.顏料藍80選出之著 色劑。
第二著色組成物以及第三著色組成物可分別含有除著色劑以外的組分，亦即除上述根據本發明之著色組成物中之著色劑以外的組分。以著色組成物之總固體含量計，除著色劑以外的組分之較佳含量範圍與上文描述之根據本發明之著色組成物中之範圍相同。
較佳分別使用負性輻射敏感性組成物作為第二著色輻射敏感性組成物以及第三著色輻射敏感性組成物。對於負性輻射敏感性組成物，使用對例如紫外線(g射線、h射線或i射線)、遠紫外線(包含準分子雷射或其類似物)、電子束、離子束或X射線之輻射起反應的負性輻射敏感性組成物。在輻射中，對於曝光而言，g射線、h射線或i射線較佳，且i射線更佳。
特定言之，負性輻射敏感性組成物較佳為含有例如光聚合起始劑、聚合組分(可聚合化合物)以及黏合劑樹脂(例如鹼可溶性樹脂)之組成物且包含例如JP-A-2005-326453中第[0017]段至第[0064]中描述之組成物。其用處在於，在所述負性輻射敏感性組成物中，由於輻射照射，光聚合起始劑起始可聚合化合物之聚合反應且因此組成物由鹼可溶性狀態變為鹼不可溶性狀態。
可藉由曝光於例如g射線、h射線或i射線(較佳暴露於i射線)來進行第二著色輻射敏感層21或第三著色輻射敏感層31之曝光。
通常在藉由使用顯影劑之顯影加工進行曝光後進行 之顯影。顯影劑之實例與關於光阻層51之曝光以及顯影所描述之顯影劑相同。
當使用鹼性水溶液作為顯影劑時，通常在顯影後用水進行洗滌處理。
在第二著色像素以及第三著色像素中每一者中，著色劑含量較佳佔像素之30重量%或大於30重量%，更佳佔35重量%或大於35重量%，且更佳佔40重量%或大於40重量%。此外，著色劑含量通常佔像素之90重量%或小於90重量%，且較佳為80重量%或小於80重量%。
特定言之，以用於形成第二著色像素以及第三著色像素中每一者之著色組成物之總固體含量計，著色劑含量較佳在上述範圍中。
基於影像解析度觀點，第一著色像素、第二著色像素或第三著色像素之側面長度(當像素為矩形時表示短側長度且當像素為正方形時表示一側長度)較佳為0.5微米至1.7微米，更佳為0.6微米至1.5微米。
如上文所描述，根據本發明之製備彩色濾光片之方法，可藉由使用根據本發明之用於形成綠色濾光片之著色組成物形成在分色作用高度優良之狀態下的用於形成綠色像素之綠色層。此外，在藉由對綠色層施用乾式蝕刻來形成綠色像素之情況下，綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小，且由綠色層表現之優良分色特性可穩定傳遞至綠色像素。因此，產生高效能彩色濾光片。
由根據本發明之著色組成物獲得之彩色濾光片可適 合用於液晶顯示裝置(LCD)或固態影像裝置(例如CCD或CMOS)。此外，其可適合用於影像顯示裝置，例如電子紙或有機EL。特定言之，根據本發明之彩色濾光片可適合用於固態影像裝置，例如CCD或CMOS。
此外，根據本發明之彩色濾光片適合作為液晶顯示裝置之彩色濾光片。配備有彩色濾光片之液晶顯示裝置可顯示具有優良色調以及極佳顯示特性之高影像品質影像。
顯示裝置之定義以及各別顯示裝置之細節描述於例如由Kogyo Chosakai出版有限公司(Kogyo Chosakai Publishing Co.Ltd.)出版(1990)之佐佐木章雄(Akio Sasaki)，電子顯示裝置(Denshi Display Device/Electronic Display Device)以及由Sangyo-Tosho出版有限公司出版(1989)之伊吹順章(Sumiaki Ibuki)，顯示裝置(Display Device/Display Device)中。液晶顯示裝置描述於例如由Kogyo Chosakai出版有限公司出版(1994)之內田龍男(Tatsuo Uchida)編，下一代液晶顯示器技術(Jisedai Ekisho Display Gijustu/Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)中。本發明可應用之液晶顯示裝置不受特定限制且本發明可應用於例如以上下一代液晶顯示器技術(Jisedai Ekisho Display Gijustu/Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)中所描述之各種系統之液晶顯示裝置。
根據本發明之彩色濾光片適用於彩色TFT液晶顯示裝置。彩色TFT液晶顯示裝置描述於例如由共立出版有限 公司(Kyoritsu Shuppan Co.Ltd.)出版(1996)之彩色TFT液晶顯示器(Color TFT Ekisho Display/Color TFT Liquid Crystal Display)中。此外，本發明亦可應用於具有放大視角之液晶顯示裝置，例如橫向電場驅動系統(例如IPS)之液晶顯示裝置或像素分割系統(例如MVA)之液晶顯示裝置以及STN、TN、VA、OCS、FFS以及R-OCB。
此外，根據本發明之彩色濾光片適用於明亮且具有高清晰度之COA(陣列上彩色濾光片(Color-filter On Array))系統。
在形成於COA系統中之著色層中，需要形成導電路徑(例如一側長度為約1微米至15微米之矩形通孔或倒C形凹部)以使著色層上排列之ITO電極以及著色層下方之驅動基板之末端導電。導電路徑之尺寸(亦即一側長度)尤其較佳設定為5微米或小於5微米，且亦可使用本發明形成5微米或小於5微米之導電路徑。這些影像顯示系統描述於例如由東麗研究所調查研究部(Investigative Research Department,Toray Research Center,Inc.)出版(2001)之EL、PDP、LCD顯示器-當前技術趨勢以及市場(EL,PDP,LCD Display-Gijutsu to Shijo no Saishin Doko-/EL,PDP,LCD Display-Current Trend of Techniques and Markets-)第43頁中。
根據本發明之液晶顯示裝置由各種構件(例如電極基板、偏光膜、延遲膜、背光、間隔器或視角補償膜)以及根據本發明之彩色濾光片構成。根據本發明之彩色濾光片 應用於由這些已知構件構成之液晶顯示裝置。這些構件描述於例如由CMC出版有限公司(CMC Publishing Co.,Ltd.)出版(1994)之司馬健太郎(Kentaro Shima),'94液晶顯示器之周邊材料以及化學原料之市場('94 Ekisho Display Shuhen Zairyo Chemicals no Shijo/'94 Markets of Peripheral Materials and Chemicals for Liquid Crystal Displays)以及由富士總研(Fuji Chimera Research Institute)出版(2003)之表良吉(Ryokichi Omote),2003液晶相關市場以及未來展望(最新版)(2003 Ekisho Kanren Shijo no Genjyo to Shourai Tenbo(Gekan)/2003 Liquid Crystal Related Market and Future Outlook(Last Volume))中。
背光描述於例如今野杏南(A.Konno)等人，SID會議文摘(SID Meeting Digest)1380(2005)以及顯示器月刊(Gekkan Display/Monthly Display),2005年12月，第18頁至第24頁(中曾根(Yasuhiro Shima))以及第25頁至第30頁(八木孝明(Takaaki Yagi))中。
當液晶顯示裝置中使用根據本發明之彩色濾光片時，彩色濾光片可與迄今已知之三波長冷陰極管組合實現高對比度。此外，藉由使用紅光、綠光以及藍光之LED光源(RGB-LED)作為背光，可提供具有高亮度以及良好色彩再現性及較高色純度之液晶顯示裝置。
實例
下文將參考以下實例特定地描述本發明，但本發明不 應視為僅限於此。除非另有特定說明，否則「份」以及「%」均以重量計。當在各步驟中使用市售處理溶液進行處理時，除非另有特定說明，否則根據製造商指定方法進行處理。
實例1至實例11以及比較實例1至比較實例6 <製備用於形成綠色濾光片之著色組成物>
表1中展示之組分溶解於表1中展示之溶劑中且藉由珠粒研磨機混合且分散15小時以製備用於形成綠色濾光片之總固體含量為17重量%之著色組成物。
表1中描述之縮寫以及化合物展示於下文中。
(彩色顏料)
PG36：C.I.顏料綠36
PG58：C.I.顏料綠58
PY139：C.I.顏料黃139
PY150：C.I.顏料黃150
PY185：C.I.顏料黃185
(分散劑)
在下文展示之分散劑A中，連接至各結構單元之數值(連接至主鏈之重複單元之數值)表示結構單元之含量(重量%：表示為(wt%))。連接至側鏈之重複部分之數值表示重複部分之重複次數。
此外，分散劑B中之3.5以及2.5各表示括號中展示之部分結構之數目。
分散劑A：
Mw=20,000，酸值=77毫克KOH/公克
分散劑B：
Mw=20,000，酸值=22毫克KOH/公克
(可固化化合物)
EHPE3150：由大賽璐株式會社生產之環氧樹脂之商標名。
(溶劑)
PGMEA：丙二醇單甲基醚乙酸酯
<藉由乾式蝕刻形成綠色圖案(綠色像素)之步驟> (形成綠色層)
藉由旋轉塗佈機將這些實例以及比較實例中每一者之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微米之膜層，藉由熱板在100℃下乾燥180秒且接著使用熱板在200℃下熱處理(後烘烤)300秒以形成綠色層。綠色層之厚度為0.6微米。
(塗佈用於遮罩之光阻)
接著將正性光阻(FHi622BC，由富士電子材料有限公司(FUJIFILM Electronic Materials Co.,Ltd.)生產)塗佈於綠色層上且經預先烘烤，以形成厚度為0.8微米之光阻層。
(用於遮罩之光阻之圖案曝光以及顯影)
接著，使用i射線步進器(由佳能公司(Canon Inc.)製造)對光阻層進行圖案曝光(曝光量為350毫焦/公分2)，且接著在光阻層溫度或環境溫度達到90℃之溫度下熱處理1分鐘。接著，使用顯影劑(FHD-5，由富士電子材料有限公司生產)進行顯影加工歷時1分鐘，且接著在110℃ 下進行回蝕處理歷時1分鐘，以形成光阻圖案。考慮到蝕刻轉化差異(圖案寬度由於蝕刻而減小)，所形成之光阻圖案為如下圖案，其中正方形光阻膜(其一側長度各為1.25微米)逐個方格排列。
(乾式蝕刻)
接著，使用光阻圖案作為蝕刻遮罩，以下文描述之程序進行綠色層之乾式蝕刻。
使用乾式蝕刻裝置(U-621，由日立有限公司(Hitachi Ltd.)製造)在以下條件下進行歷時80秒之第一階段蝕刻處理：RF功率：800瓦；天線偏壓：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以及流動速率：CF4：80毫升/分鐘，O2：40毫升/分鐘以及Ar：800毫升/分鐘。
在上述條件下，綠色層之刮除量為534奈米(89%蝕刻量)，且剩餘約58奈米綠色層。
接著，使用相同蝕刻裝置在以下條件下進行第二階段蝕刻處理以及過蝕刻處理(過蝕刻與總蝕刻之比率為20%)：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以及流動速率：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，綠色層之蝕刻速率為600奈米/分鐘或大於600奈米/分鐘且耗時約10秒來蝕刻剩餘綠色層。藉由將第二階段蝕刻處理中10秒蝕刻時間與 第一階段蝕刻處理中80秒蝕刻時間相加來計算蝕刻時間。因此，蝕刻時間為80秒+10秒=90秒，過蝕刻時間為90秒×0.2=18秒且總蝕刻時間為90秒+18秒=108秒。
在上述條件下進行乾式蝕刻後，使用光阻剝離溶液(MS230C，由富士電子材料有限公司生產)進行剝離處理歷時120秒以移除光阻圖案，且接著用純水洗滌且進行旋轉乾燥。隨後，在100℃下進行脫水烘烤處理歷時2分鐘。因此，獲得綠色圖案，其中正方形綠色像素(其一側長度各為1.2微米)逐個方格排列。
<評估方法>
(1)量測綠色層之透光度
用分光光度計(UV-3600 UV-VIS-NIR分光光度計，由島津株式會社製造)量測由以上綠色層形成方法形成之綠色層在450奈米波長下之透光度(下文中稱為「T1(450)」)以及550奈米波長下之透光度。量測結果展示於表1中。
(2)量測乾式蝕刻後形成之綠色像素之透光度
用分光光度計(UV-3600 UV-VIS-NIR分光光度計，由島津株式會社製造)量測由以上乾式蝕刻形成之綠色像素在450奈米波長下之透光度(下文中稱為「TP(450)」)。由式：Tp(450)-T1(450)表示之光透射變化量(%)展示於表2中。光透射變化量較小意謂綠色層之光譜特性與綠色像素之光譜特性之間的差異較小，且由綠色層表現之分色特性可更好地傳遞至綠色像素。量測結果展示於表2中。
如可由以上表1顯而易見，實例1至實例11之用於形成綠色濾光片之著色組成物與比較實例1之用於形成綠色濾光片之著色組成物相比可形成綠色層，所述綠色層可形成分色作用高度優良之狀態下的綠色像素，這是因為由著色組成物形成之厚度為微米之層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%。
此外，如可由以上表2顯而易見，實例1至實例11之用於形成綠色濾光片之著色組成物與比較實例1之用於 形成綠色濾光片之著色組成物相比，綠色層在450奈米波長下之透光度與綠色像素在450奈米波長下之透光度之間的差異較小，且由綠色層表現之分色特性可穩定地傳遞至綠色像素，且因此，可產生具有優良效能之彩色濾光片。所述作用在使用C.I.顏料綠58作為彩色顏料之實例5至實例11中尤其顯著。
(製備紅色顏料分散液)
混合由作為顏料之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-161(由畢克化學公司生產)以及83.2重量份PGMEA構成之混合溶液，且在珠粒研磨機中分散15小時，以製備紅色顏料分散液R1。
(製備藍色顏料分散液)
混合由作為顏料之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(由畢克化學公司生產)以及82.5重量份PGMEA構成之混合溶液，且在珠粒研磨機中分散15小時，以製備藍色顏料分散液B1。
(製備用於形成紅色濾光片之彩色輻射敏感性組成物)
製備各綠色圖案，在所述綠色圖案中正方形綠色像素(其一側長度各為1.2微米)逐個方格排列，且所述綠色圖案是使用藉由乾式蝕刻形成綠色圖案(綠色像素)之步驟中各實例之用於形成綠色濾光片之著色組成物製備。在綠色圖案上塗佈用於形成紅色濾光片之彩色輻射敏感性組成物，使得綠色圖案之各通孔內部均填充有用於形成紅色濾光片之彩色輻射敏感性組成物，且乾燥及後烘烤後之厚度變為0.40微米，從而獲得由形成於綠色層上之紅色輻射敏感層構成之堆疊彩色濾光片(對應於圖7中展示之狀態)。
使用i射線步進器(由佳能公司製造)對由此獲得之堆疊彩色濾光片之紅色輻射敏感層進行圖案曝光，曝光量為350毫焦/平方公分。曝光區域為對應於位於方格狀綠色圖案中之偶數行中之通孔的區域(對應於第二著色輻射敏感層21中對應於第一著色層11中形成的第一通孔部分群121之位置21A(參見圖7))。
接著，在曝光後將堆疊彩色濾光片安裝於旋轉簇射顯影機(Model DW-30，由化學電子有限公司(Chemitronics Co.,Ltd.)製造)之水平轉盤上且使用60% CD-2000(由富士電子材料有限公司生產)之稀釋溶液在23℃下進行覆液式顯影歷時60秒。接著，將彩色濾光片固定於具有真空吸盤系統之水平轉盤上，且藉由自旋轉中心上方之噴嘴簇射純水同時藉由旋轉器以50轉/分鐘之轉速旋轉彩色濾光片來進行沖洗處理，接著進行噴霧乾燥。
因此，獲得彩色濾光片前驅體，其中已移除形成於位於方格狀綠色圖案中之奇數行中之通孔內部的紅色輻射敏感層以及紅色像素(對應於圖8中展示之狀態)。
對於彩色濾光片前驅體之綠色像素，根據上述方法量測450奈米波長下之透光度且量測值與上述Tp(450)之量測值幾乎相同。
接著，在彩色濾光片前驅體上塗佈用於形成藍色濾光片之彩色輻射敏感性組成物，使得彩色濾光片前驅體之綠色圖案之各通孔內部均填充有用於形成藍色濾光片之彩色輻射敏感性組成物，且乾燥及後烘烤後之厚度變為0.40微 米，從而獲得由形成於綠色層上之藍光輻射敏感層構成之堆疊彩色濾光片(對應於圖9中展示之狀態)。
使用i射線步進器(由佳能公司製造)對由此獲得之堆疊彩色濾光片之藍色輻射敏感層進行圖案曝光，曝光量為350毫焦/平方公分。曝光區域為對應於位於方格狀綠色圖案中之奇數行中之通孔的區域(對應於第三著色輻射敏感層31中對應於第一著色層11中形成的第二通孔部分群122之位置31A(參見圖9))。
接著，在曝光後將堆疊彩色濾光片安裝於旋轉簇射顯影機(Model DW-30，由化學電子有限公司製造)之水平轉盤上且使用60% CD-2000(由富士電子材料有限公司生產)之稀釋溶液在23℃下進行覆液式顯影歷時60秒。接著，將彩色濾光片固定於具有真空吸盤系統之水平轉盤上，且藉由自旋轉中心上方之噴嘴簇射純水同時藉由旋轉器以50轉/分鐘之轉速旋轉彩色濾光片來進行沖洗處理，接著進行噴霧乾燥。
因此，獲得彩色濾光片，其中堆疊彩色濾光片中之藍色輻射敏感層已移除(對應於圖10中展示之狀態)。
對於彩色濾光片之綠色像素，根據上述方法量測450奈米波長下之透光度，且量測值與上述TP(450)之量測值幾乎相同。
特定言之，在產生上述彩色濾光片前驅體之後以及在產生上述最終彩色濾光片之後，450奈米波長下之透光度與上述TP(450)之量測值幾乎相同，且可發現由綠色層表現 之優良分色特性穩定傳遞至最終所得彩色濾光片中之綠色像素。
本申請案是基於2011年8月31日申請之日本專利申請案JP 2011-190185，其全部內容以與本文中全文闡述相同之方式併入本文中。
10‧‧‧固態影像裝置
11‧‧‧第一著色層
12‧‧‧第一著色圖案
12'‧‧‧第一著色圖案
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B、20G、20R‧‧‧像素
21‧‧‧第二著色輻射敏感層
21'‧‧‧第二著色層
21A‧‧‧對應於第一通孔部分群121之位置
22‧‧‧第二著色圖案
22R‧‧‧形成於第二通孔部分群122之各通孔內部之多個第二著色像素
31‧‧‧第三著色輻射敏感層
31'‧‧‧第三著色層
31"‧‧‧第三著色層
31A‧‧‧對應於第二通孔部分群122之位置
32‧‧‧第三著色圖案
41‧‧‧井
42‧‧‧光偵測器(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‧‧‧平坦化層
51‧‧‧光阻層
51A‧‧‧光阻通孔群
51A'‧‧‧光阻通孔
51B‧‧‧光阻通孔
51C‧‧‧光阻通孔
52‧‧‧光阻圖案(圖案化光阻層)
52'‧‧‧光阻圖案(圖案化光阻層)
52"‧‧‧光阻圖案(圖案化光阻層)
52'''‧‧‧光阻圖案(圖案化光阻層)
100‧‧‧彩色濾光片
120‧‧‧通孔群
121‧‧‧第一通孔部分群
122‧‧‧第二通孔部分群
圖1為展示彩色濾光片以及固態影像裝置之組態實例之剖面示意圖。
圖2為第一著色層之剖面示意圖。
圖3為展示在第一著色層上形成光阻層之狀態之剖面示意圖。
圖4為展示在第一著色層上形成光阻圖案之狀態之剖面示意圖。
圖5為展示藉由蝕刻在第一著色層中提供通孔群來形成第一著色圖案之狀態的剖面示意圖。
圖6為展示移除圖5中之光阻圖案之狀態的剖面示意圖。
圖7為展示形成第二著色圖案以及第二著色輻射敏感層之狀態的剖面示意圖。
圖8為展示移除圖7中之第二著色輻射敏感層以及一部分構成第二著色圖案之第二著色像素之狀態的剖面示意圖。
圖9為展示形成第三著色圖案以及第三著色輻射敏感 層之狀態的剖面示意圖。
圖10為展示移除圖9中之第三著色輻射敏感層之狀態的剖面示意圖。
圖11為展示在第一著色層上形成光阻圖案之狀態之剖面示意圖。
圖12為展示藉由蝕刻在第一著色層中提供多個通孔來形成第一著色圖案之狀態的剖面示意圖。
圖13為展示移除圖12中之光阻圖案之狀態的剖面示意圖。
圖14為展示形成第二著色圖案以及第二著色層之狀態的剖面示意圖。
圖15為展示藉由平坦化處理移除圖14中之第二著色層之狀態的剖面示意圖。
圖16為展示藉由平坦化處理移除圖14中之第二著色層且在第一著色層上形成光阻圖案之狀態的剖面示意圖。
圖17為展示藉由蝕刻在第一著色層中再提供多個通孔之狀態的剖面示意圖。
圖18為展示在第二著色層上形成光阻圖案之狀態之剖面示意圖。
圖19為展示藉由蝕刻在第一著色層以及第二著色層中提供多個通孔之狀態的剖面示意圖。
圖20為展示移除圖19中之光阻圖案之狀態的剖面示意圖。
圖21為展示形成第三著色圖案以及第三著色層之狀 態的剖面示意圖。
圖22為展示形成第三著色圖案以及第三著色層之狀態的剖面示意圖。
10‧‧‧固態影像裝置
13‧‧‧彩色濾光片
14‧‧‧平坦化膜
15‧‧‧微透鏡
20B、20G、20R‧‧‧像素
41‧‧‧井
42‧‧‧光偵測器(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‧‧‧平坦化層

Claims (19)

  1. 一種製造彩色濾光片之方法，包括(A)形成包括第一著色組成物之第一著色層之步驟以及(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化以在所述第一著色層中形成通孔群之步驟，其中所述第一著色組成物為用於形成綠色濾光片之著色組成物，包括彩色顏料，其中所述彩色顏料之含量佔所述著色組成物之總固體含量之60重量%或大於60重量%，且由所述著色組成物形成之厚度為0.6微米之膜層在550奈米波長下之透光度為80%或大於80%，且在450奈米波長下之透光度為50%或小於50%，其中所述通孔群包括第一通孔部分群以及第二通孔部分群，且所述製造彩色濾光片之方法更包括(C)在所述第一著色層上堆疊包括第二著色輻射敏感性組成物之第二著色輻射敏感層使得所述第一通孔部分群以及第二通孔部分群中各通孔之內部均填充有所述第二著色輻射敏感性組成物從而形成多個第二著色像素之步驟、(D)對所述第二著色輻射敏感層中對應於所述第一著色層中提供之所述第一通孔部分群之位置進行曝光以及顯影以移除所述第二著色輻射敏感層以及形成於所述第一著色層中提供之所述第二通孔部分群中之各通孔內部的所述多個第二著色像素之步驟、(E)在所述第一著色層上堆疊包括第三著色輻射敏感性組成物之第三著色輻射敏感層使得所述第二通孔部分群中各通孔之內部均填充有所述第三著色輻射敏感性組成物以形成多個第三著色像素之步驟以及(F)對所述第 三著色輻射敏感層中對應於所述第一著色層中提供之所述第二通孔部分群的位置進行曝光以及顯影以移除所述第三著色輻射敏感層之步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述通孔群為多個第一通孔，且所述製造彩色濾光片之方法更包括(C')在所述第一著色層上堆疊包括第二著色組成物之第二著色層使得所述第一通孔中每一者之內部均填充有所述第二著色組成物以形成多個第二著色像素之步驟、(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個第一著色像素而形成與所述第一著色層中之所述多個第一通孔不同之多個第二通孔之步驟、(D")對所述第二著色層進行平坦化處理直至至少顯露所述第一著色層之步驟、(E)在所述第一著色層上堆疊包括第三著色輻射敏感性組成物之第三著色輻射敏感層使得所述多個第二通孔中每一者之內部均填充有所述第三著色輻射敏感性組成物以形成多個第三著色像素之步驟以及(F)對所述第三著色輻射敏感層中對應於所述第一著色層中提供之所述多個第二通孔的位置進行曝光以及顯影以移除所述第三著色輻射敏感層之步驟，且其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(C')堆疊所述第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前進行，或是在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之後且在(E)堆疊所述第三著色輻射敏感層之步驟之前進行。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之製造彩色濾光片之 方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(C')堆疊所述第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前進行。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之後且在(E)堆疊所述第三著色輻射敏感層之步驟之前進行。
  5. 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(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟中之每一者均包括在所述第一著色層上更形成光阻層之步驟、藉由進行曝光以及顯影來圖案化所述光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對所述第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在所述第一著色層上更形成光阻層之步驟且(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在所述第二著色層上更形成光阻層之步驟；且(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟中之每一者均更包括藉由進行曝光以及顯影來圖案化所述光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對著色層進行乾式蝕刻之步驟。
  7. 如申請專利範圍第2項至第6項中任一項所述之製 造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理或化學機械研磨處理進行。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述通孔群為多個第一通孔，且所述製造彩色濾光片之方法更包括(C')在所述第一著色層上堆疊包括第二著色組成物之第二著色層使得所述第一通孔中每一者之內部均填充有所述第二著色組成物以形成多個第二著色像素之步驟、(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化以形成多個第一著色像素而形成與所述第一著色層中之所述多個第一通孔不同之多個第二通孔，從而形成之步驟、(E')在所述第一著色層上堆疊包含包括第三著色組成物之第三著色層的一或多個著色層使得所述多個第二通孔中每一者之內部均填充有所述第三著色組成物以形成多個第三著色像素之步驟以及(F')對堆疊於所述第一著色層上之所述一或多個著色層進行平坦化處理直至至少顯露所述第一著色層之步驟。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之製造彩色濾光片之方法，更包括(D")在(C')堆疊所述第二著色層之步驟之後且在(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟之前對所述第二著色層進行平坦化處理直至至少顯露所述第一著色層之步驟，且在(E')中堆疊於所述第一著色層上之所述一或多個著色層為所述第三著色層。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(D")進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理 或化學機械研磨處理進行。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之製造彩色濾光片之方法，其中在(E')中堆疊於所述第一著色層上之所述多個著色層為包括所述第二著色層以及所述第三著色層之膜層。
  12. 如申請專利範圍第9項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟中之每一者均包括在所述第一著色層上更形成光阻層之步驟、藉由進行曝光以及顯影來圖案化所述光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對所述第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在所述第一著色層上更形成光阻層之步驟，且(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟包括在所述第二著色層上更形成光阻層之步驟；且(B)藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟以及(D')藉由乾式蝕刻進行圖案化之步驟中之每一者均更包括藉由進行曝光以及顯影來圖案化所述光阻層以獲得光阻圖案之步驟以及使用所述光阻圖案作為蝕刻遮罩對所述第一著色層進行乾式蝕刻之步驟。
  14. 如申請專利範圍第8項至第13項中任一項所述之製造彩色濾光片之方法，其中(F')進行平坦化處理之步驟是藉由回蝕處理或化學機械研磨處理進行。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第一著色層為綠色透射層。
  16. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之製造彩色濾光片之方法，其中所述第二著色像素以及所述第三著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。
  17. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之製造彩色濾光片之方法，其中著色劑之含量佔所述第二著色像素之30重量%或大於30重量%，且著色劑之含量佔所述第三著色像素之30重量%或大於30重量%。
  18. 一種彩色濾光片，其是由如申請專利範圍第1項所述之製造彩色濾光片之方法獲得。
  19. 一種固態影像裝置，包括如申請專利範圍第18項所述之彩色濾光片。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026708A (ja) 2013-07-26 2015-02-05 株式会社東芝 固体撮像装置および固体撮像装置の製造方法
JP6520091B2 (ja) * 2013-12-16 2019-05-29 Jsr株式会社 着色組成物、着色硬化膜及び表示素子
JP6205289B2 (ja) 2014-02-14 2017-09-27 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6159348B2 (ja) 2014-02-14 2017-07-05 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6166682B2 (ja) * 2014-03-26 2017-07-19 富士フイルム株式会社 着色組成物、硬化膜、カラーフィルタ、パターン形成方法、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子、および、画像表示装置
JP6512777B2 (ja) * 2014-08-29 2019-05-15 キヤノン株式会社 カラーフィルタアレイの形成方法、撮像装置の製造方法
JP6464764B2 (ja) * 2015-01-16 2019-02-06 Jsr株式会社 感放射線性着色組成物、スペーサー、その形成方法及び液晶表示素子
JP6704337B2 (ja) * 2015-12-28 2020-06-03 住友化学株式会社 着色感光性樹脂組成物、カラーフィルタ及びそれを含む表示装置
KR102335628B1 (ko) * 2015-12-28 2021-12-03 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상 표시 장치
CN110073493A (zh) 2016-12-27 2019-07-30 凸版印刷株式会社 固体拍摄元件及其制造方法
JP6809215B2 (ja) * 2016-12-27 2021-01-06 凸版印刷株式会社 固体撮像素子およびその製造方法
JP6838394B2 (ja) * 2016-12-27 2021-03-03 凸版印刷株式会社 固体撮像素子およびその製造方法
CN107026121A (zh) * 2017-05-17 2017-08-08 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板的制备方法、阵列基板及显示装置
JP2019087545A (ja) * 2017-11-01 2019-06-06 凸版印刷株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP2019130457A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 イビデン株式会社 フィルタ膜

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349828A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Fujifilm Holdings Corp カラーフィルタの製造方法
US20080017607A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Fujifilm Corporation Method for producing color filter

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08220743A (ja) 1995-02-10 1996-08-30 Mitsubishi Chem Corp カラーフィルターレジスト溶液
EP1855320B1 (en) 2005-02-10 2013-12-11 Toppan Printing Co., Ltd. Solid-state imaging device and method for manufacturing same
JP4857569B2 (ja) 2005-02-10 2012-01-18 凸版印刷株式会社 固体撮像素子及びその製造方法
JP4835065B2 (ja) 2005-08-05 2011-12-14 凸版印刷株式会社 撮像素子の製造方法
JP5339686B2 (ja) * 2007-03-30 2013-11-13 富士フイルム株式会社 顔料分散組成物、硬化性組成物、並びにカラーフィルタ及びその製造方法
KR101671249B1 (ko) 2008-03-17 2016-11-01 후지필름 가부시키가이샤 착색 감광성 조성물, 컬러필터, 액정표시소자, 및 고체촬상소자
JP5241283B2 (ja) * 2008-03-24 2013-07-17 富士フイルム株式会社 顔料分散組成物、光硬化性組成物、カラーフィルタ、液晶表示装置、および固体撮像素子
JP2010085701A (ja) 2008-09-30 2010-04-15 Fujifilm Corp カラーフィルタの製造方法
JP5757924B2 (ja) * 2011-08-31 2015-08-05 富士フイルム株式会社 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子
JP5757925B2 (ja) * 2011-08-31 2015-08-05 富士フイルム株式会社 着色組成物、並びに、これを用いたカラーフィルタの製造方法、カラーフィルタ、及び、固体撮像素子

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006349828A (ja) * 2005-06-14 2006-12-28 Fujifilm Holdings Corp カラーフィルタの製造方法
US20080017607A1 (en) * 2006-07-19 2008-01-24 Fujifilm Corporation Method for producing color filter

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Publication number Publication date
US9664827B2 (en) 2017-05-30
JP5941635B2 (ja) 2016-06-29
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WO2013032034A1 (en) 2013-03-07
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US20140151614A1 (en) 2014-06-05
KR101617237B1 (ko) 2016-05-02
KR20140068904A (ko) 2014-06-09

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