TWI641659B - 著色組成物、著色硬化膜及顯示元件 - Google Patents

Abstract

本發明的課題在於提供一種著色組成物，該著色組成物適合形成兼得耐熱性和耐溶劑性、且抑制了移染性的著色硬化膜且具有染料。

本發明的解決手段係一種著色組成物，其係含有(A)著色劑及(C)聚合性化合物的著色組成物，其中上述著色劑含有具有下述式(1)表示的結構單元的聚合物。

[在式(1)中，R⁰表示氫原子或甲基，X表示鹵素基團、鹵化烴基、或者在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，Y表示單鍵或者2價的有機基團， Z⁺表示選自特定結構的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺系的陽離子性發色團、蒽醌系的陽離子性發色團、酞花青系的陽離子性發色團及

Description

著色組成物、著色硬化膜及顯示元件

本發明關於著色組成物、著色硬化膜及顯示元件，更詳細而言，關於用於形成在穿透式或者反射式的彩色液晶顯示元件、固體攝像元件、有機EL顯示元件、電子紙等中使用的著色硬化膜的著色組成物、使用該著色組成物形成的著色硬化膜以及具備該著色硬化膜的顯示元件。

在使用著色感放射線性組成物製造彩色濾光片時，已知有在基板上塗布顏料分散型的著色感放射線性組成物並進行乾燥之後，對乾燥塗膜以希望的圖案形狀照射放射線(以下稱為「曝光」)，進行顯影，由此得到各色的像素的方法(例如，參照專利文獻1~2)。另外，也已知有利用分散有炭黑的光聚合性組成物來形成黑色矩陣的方法(例如，參照專利文獻3)。此外，也已知有使用顏料分散型的著色樹脂組成物通過噴墨方式得到各色的像素的方法(例如，參照專利文獻4)。

近年來，迫切需求液晶顯示元件的高對比度化、固體攝像元件的高精細化，為了實現這些，研究了使用染料作為著色劑的技術。然而，一般而言，與使用顏料作為著色劑的情況相比，使用染料的情況下耐熱性、耐溶劑性等常出現問題。

在上述背景下，作為可形成耐熱性優異的像素的含有染料的著色組成物，例如，在專利文獻5中，提出了使用具有烷基磺醯亞胺陰離子的三芳基甲烷系染料。

先前技術文獻 專利文獻

專利文獻1 日本特開平2-144502號公報

專利文獻2 日本特開平3-53201號公報

專利文獻3 日本特開平6-35188號公報

專利文獻4 日本特開2000-310706號公報

專利文獻5 日本特開2012-83652號公報

然而，於專利文獻5中提出的染料中，清楚得知像素的耐熱性和耐溶劑性的平衡較差。另外，本發明人等發現，由在著色圖案的像素中的染料轉移到鄰接的其他顏色的像素、保護膜等不含著色劑的硬化膜(以下也將其稱為「移染性」)，亦導致顯示元件的顯示特性降低這樣的問題，但專利文獻5中完全沒有考慮該問題。

因此，本發明的課題在於提供一種適合形成可兼得耐熱性和耐溶劑性、且抑制了移染性的著色硬化膜的著色組成物。並且，本發明的課題的在於提供使用該著色組成物形成的著色硬化膜、及具備它的顯示元件。

本發明人等經過深入研究，結果發現通過使用具有特定的結構的著色劑，能夠解決上述課題。

即，本發明提供一種著色組成物，其係含有(A)著色劑及(C)聚合性化合物的著色組成物，其中上述著色劑含有具有下述式(1)表示的結構單元的聚合物(以下也稱為「本著色劑」)。

[在式(1)中，R⁰表示氫原子或甲基，X表示鹵素基團、鹵化烴基、或者在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，Y表示單鍵或2價的有機基團，Z⁺表示選自下述式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、下述式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺 系的陽離子性發色團、蒽醌系的陽離子性發色團、酞花青系的陽離子性發色團以及系的陽離子性發色團中的至少1種陽離子性發色團。]

[在式(2-1)中，R¹~R⁶相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~8的烷基、取代或非取代的碳原子數3~8的環烷基、或者取代或非取代的芳基，R⁷~R⁹相互獨立地表示碳原子數1~8的烷基或氯原子，l和m相互獨立地表示0~4的整數，n表示0~6的整數。

其中，l、m和n不同時為0。]

[在式(2-2)中，R¹¹~R¹⁶相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~8的烷基、取代或非取代的碳原子數3~8的環烷基、或者取代或非取代的芳基，R¹⁷~R¹⁹相互獨立地表示碳原子數1~8的烷基或氯原子，s、t和u相互獨立地表示0~4的整數。]

另外，本發明提供使用上述著色組成物形成的著色硬化膜和具備該著色硬化膜的顯示元件。在此，「著色硬化膜」是指用於顯示元件、固體攝像元件的各色像素、黑色矩陣、黑色間隔物等。

若使用本發明的著色組成物，則能夠形成以高水準兼得耐熱性和耐溶劑性、且抑制了移染性的著色硬化膜。

因此，本發明的著色組成物極其適用於製作彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等顯示元件、CMOS圖像感測器等固體攝像元件。

實施發明之形態

以下，對本發明進行詳細說明。

[著色組成物]

以下，對本發明的著色組成物的構成成分進行詳細說明。

-(A)著色劑-

本發明的著色組成物含有具有下述式(1)表示的結構單元的聚合物作為著色劑。

[在式(1)中，R⁰表示氫原子或甲基，X表示鹵素基團、鹵化烴基、或者在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，Y表示單鍵或2價的有機基團， Z⁺表示選自下述式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、下述式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺系的陽離子性發色團、蒽醌系的陽離子性發色團、酞花青系的陽離子性發色團以及系的陽離子性發色團中的至少1種陽離子性發色團。]

R⁰在氫原子或甲基中較佳為甲基。

作為X中的鹵素基團，可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。

作為形成X中的鹵化烴基的骨架的烴基，例如，可舉出(1)脂肪族烴基、(2)脂環式烴基、(3)具有脂環式烴基作為取代基的脂肪族烴基(以下稱為「脂環式烴取代的脂肪族烴基」)、(4)芳香族烴基、(5)具有脂肪族烴基作為取代基的芳香族烴基(以下稱為「脂肪族烴取代的芳香族烴基」)、(6)具有芳香族烴基作為取代基的脂肪族烴基(以下稱為「芳香族烴取代的脂肪族烴基」)等。作為形成鹵化烴基的骨架的烴基，從在有機溶劑中的溶解性的觀點考慮，較佳為以下的特性基團。

即，作為上述(1)脂肪族烴基，較佳為烷基，該烷基可以是直鏈或支鏈。烷基的碳原子數較佳為1~20，特佳為1~8。具體而言，例如可舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、正戊基、二級戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基等。

上述(2)脂環式烴基可以是2~4環的交聯脂環式烴基。作為脂環式烴基，較佳為碳原子數為3~20脂環式飽和烴基，進一步更佳為碳原子數為3~12的脂環式飽和烴基。具體而言，例如可舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環十二烷基等環烷基、降莰基、莰基、金剛烷基、雙環辛基等。

作為上述(3)脂環式烴取代的脂肪族烴基，較佳為脂環式飽和烴取代的烷基，作為其碳原子數，較佳為4~20，特佳為6~14。具體而言，例如可舉出環丙基甲基、環丁基甲基、環己基甲基、環己基丙基、金剛烷基甲基、1-(1-金剛烷基)乙基、環戊基乙基等。

作為上述(4)芳香族烴基，較佳為碳原子數為6~14的芳基，進一步更佳為碳原子數為6~10的芳基。具體而言，例如可舉出苯基、萘基、聯苯基、茀基、蒽基等，其中較佳為苯基。

作為上述(5)脂肪族烴取代的芳香族烴基，較佳為烷基取代的苯基，作為其碳原子數，較佳為7~30，特佳為7~20。具體而言，例如可舉出甲苯基、二甲苯基、基等。

作為上述(6)芳香族烴取代的脂肪族烴基，較佳為芳烷基，作為其碳原子數，較佳為7~30，特佳為7~20。具體而言，例如可舉出苄基、苯乙基等。

此外，本說明書中的烷基可以為直鏈狀或支鏈狀。

其中，作為形成鹵化烴基的骨架的烴基，較佳為(1)脂肪族烴基、(3)脂環式烴取代的脂肪族烴基、 (4)芳香族烴基、(5)脂肪族烴取代的芳香族烴基或者(6)芳香族烴取代的脂肪族烴基，更佳為烷基、脂環式飽和烴取代的烷基、苯基、烷基取代的苯基、芳烷基，特佳為烷基。

另外，在X中，作為鹵化烴基中的鹵素原子，從著色劑的耐熱性的觀點考慮，較佳為氟原子，該氟原子可以取代烴基的氫原子的一部分或者全部。認為通過選擇氟原子作為取代基，能形成離子結合力更強的鹽而提高耐熱性。

X可以是在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，作為含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基，可舉出-O-、-S-、-CO-、-COO-、-CONH-、-SO₂-等。而且，第6頁第5~26行所說的碳原子數是指除構成該連結基的碳原子以外的部分的總碳原子數。

在本發明中，從著色劑的耐熱性的觀點考慮，作為X，較佳為鹵化烴基或者在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，更佳為下述式(3)或(4)表示的基團，特佳為形成酸度更強的有機酸的共軛堿的下述式(3)表示的基團。

[在式(3)中，R²⁰表示氫原子、氟原子、烷基、氟代烷基、脂環式烴基、烷氧基、氟代烷氧基、R²¹COOR²²-或者R²³COOR²⁴CFH-，R²¹和R²³相互獨立地表示烷基、脂環式烴基、雜芳基或者取代或非取代的芳基，R²²和R²⁴相互獨立地表示烷二基，q表示1以上的整數，「＊」表示結合位點。]

[在式(4)中，R²⁵~R²⁹相互獨立地表示氫原子、氟原子、羥基、烷基、氟代烷基或者烷氧基，「＊」表示結合位點。

其中，R²⁵~R²⁹中至少1個為氟原子或氟代烷基。]

在式(3)中，作為R²⁰中的烷基，較佳為碳原子數為1~20的烷基，更佳為碳原子數為1~8的烷基，進一步更佳為碳原子數為1~4的烷基。此外，該烷 基可以是直鏈或支鏈。作為具体例，可舉出與上述同样的烷基。

另外，作為R²⁰中的氟代烷基，較佳為碳原子數為1~20的氟代烷基，更佳為碳原子數1~8氟代烷基，進一步更佳為碳原子數1~4的氟代烷基。此外，該氟代烷基可以是直鏈或支鏈。作為具體例，可舉出將上述的烷基的氫原子的一部分或全部取代為氟原子的氟代烷基，特佳為全氟烷基。

R²⁰中的脂環式烴基可以是2~4環的交聯脂環式烴基。作為脂環式烴基，較佳為碳原子數為3~20的脂環式飽和烴基，更佳為碳原子數為3~12的脂環式飽和烴基。作為具體例，可舉出與上述同樣的脂環式飽和烴基。

作為R²⁰中的烷氧基，較佳為碳原子數為1~10的烷氧基，更佳為碳原子數為1~8的烷氧基，進一步更佳為碳原子數為1~4的烷氧基。此外，該烷氧基可以是直鏈或支鏈。作為具體例，可舉出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、三級丁氧基、二級丁氧基、正戊氧基、異戊氧基、正己氧基、甲氧基甲氧基、乙氧基乙氧基、3-(異丙氧基)丙氧基等。

另外，作為R²⁰中的氟代烷氧基，較佳為碳原子數為1~10的氟代烷氧基，更佳為碳原子數為1~6的氟代烷氧基，進一步更佳為碳原子數為1~4的氟代烷氧基。此外，該氟代烷氧基可以是直鏈或支鏈。作為具體例，可舉出將上述烷氧基的氫原子的一部分或全部取代為氟原子的氟代烷氧基，特佳為全氟烷氧基。

在R²⁰中的R²¹COOR²²-、R²³COOR²⁴CFH-中，R²¹和R²³相互獨立地表示烷基、脂環式烴基、雜芳基或者取代或非取代的芳基，烷基可以是直鏈狀或支鏈狀，烷基的碳原子數較佳為1~12，更佳為1~8。作為具體例，可舉出與上述同樣的烷基。另外，脂環式烴基可以是2~4環的交聯脂環式烴基，較佳為碳原子數3~20為脂環式飽和烴基，更佳為碳原子數為3~12的脂環式飽和烴基。作為雜芳基，較佳為由含有選自氮原子、氧原子和硫原子中的1個以上的雜原子的5~10元的芳香族雜環構成的基團。具體而言，例如可舉出呋喃基、噻吩基、吡咯基、唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基等。作為芳基，較佳為碳原子數為6~14的芳基，更佳為碳原子數為6~10的芳基，特佳為苯基。此外，作為芳基的取代基，例如，可舉出碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、鹵素原子或者三氟甲基，取代基的位置和數目任意，具有2個以上的取代基時，該取代基可以相同或不同。

另外，R²²和R²⁴相互獨立地表示烷二基，較佳為具有碳原子數1~10的直鏈或支鏈的烷二基。作為具體例，可舉出亞甲基、伸乙基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基等。其中，較佳為碳原子數2~6的烷二基，更佳為碳原子數2~4的烷二基。其中，從製造的容易性的觀點考慮，較佳為伸乙基。

此外，q的上限較佳為10，更佳為8。

作為R²⁰，較佳為氟原子、氟代烷基、脂環式烴基、氟代烷氧基、R²¹COOR²²-或R²³COOR²⁴CFH-，特别較佳為氟原子、脂環式烴基、全氟烷氧基、R²¹COOCH₂CH₂-或R²³COOCH₂CH₂CFH-。

另外，在式(4)中，作為R²⁵~R²⁹中的烷基、氟代烷基和烷氧基，可以採用與上述的式(3)的R²⁰的烷基、氟代烷基和烷氧基同樣的構成。其中，R²⁵~R²⁹中的至少1個為氟原子或氟代烷基，較佳為R²⁵~R²⁹中的至少3個為氟原子或氟代烷基。

作為Y中的2價的有機基團，可舉出2價的烴基、組合2價的烴基與含有除碳原子和氫原子以外的原子的連結基而成的基團、或者這些基團的氫原子的一部分被鹵素原子取代的基團。作為這樣的有機基團，例如，可舉出碳原子數1~10的烷二基、碳原子數6~20的伸芳基、碳原子數7~20的伸芳基烷二基、或者組合選自碳原子數1~10的烷二基和碳原子數6~20的伸芳基中的至少1種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONR’-(R’表示氫原子或碳原子數1~8的烷基)和-SO₂-中的至少1種而成的基團等。

作為烷二基的具體例，可舉出與上述同樣的烷二基。其中，較佳為碳原子數2~8的烷二基，更佳為碳原子數2~6的烷二基。

作為伸芳基，可舉出伸苯基、亞萘基、亞聯苯基、蒽基等。其中，較佳為碳原子數6~10的伸芳基，特佳為伸苯基。

伸芳基烷二基是指組合伸芳基與烷二基而成的2價的基團。作為伸芳基烷二基，從獲得和製造原料的容易性的觀點考慮，較佳為碳原子數7~15的伸芳基烷二基，更佳為碳原子數7~13的伸芳基烷二基。具體而言，例如可舉出伸苯基亞甲基、伸苯基二亞甲基、伸苯基三亞甲基、伸苯基四亞甲基、伸苯基五亞甲基、伸苯基六亞甲基等伸苯基C_1-6烷二基。此外，伸芳基烷二基中存在鄰位體、間位體和對位體，從空間位阻少的觀點考慮，較佳為對位體。

另外，作為組合選自碳原子數1~10的烷二基和碳原子數6~20的伸芳基中的至少1種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONR’-(R’表示氫原子或碳原子數1~8的烷基)和-SO₂-中的至少1種而成的基團，較佳為組合選自碳原子數1~10的烷二基和碳原子數6~20的伸芳基中的至少1種與選自-O-、-COO-和-SO₂-中的至少1種而成的基團，更佳為組合選自碳原子數1~10的烷二基和碳原子數6~20的伸芳基中的至少1種與選自-O-和-SO₂-中的至少1種而成的基團。

接下來，對Z⁺進行說明。

Z⁺表示選自下述式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、下述式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺系的陽離子性發色團、蒽醌系的陽離子性發色團、酞花青系的陽離子性發色團以及系的陽離子性發色團中的至少1種陽離子性發色團。

此外，式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團和式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團中存在各種共振結構，在本說明書中，各式表示的發色團中存在共振結構時與該式(2-1)和(2-2)表示的發色團相同。

[在式(2-1)、(2-2)中，R¹~R⁶和R¹¹~R¹⁶相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~8的烷基、取代或非取代的碳原子數3~8的環烷基、或者取代或非取代的芳基，R⁷~R⁹和R¹⁷~R¹⁹相互獨立地表示碳原子數1~8的烷基或氯原子，l、m、s、t以及u相互獨立地表示0~4的整數，n表示0~6的整數。

其中，l、m和n不同時為0。]

作為R¹~R⁹和R¹¹~R¹⁹中的碳原子數1~8的烷基的具體例，可舉出與上述同樣的烷基。其中，較佳為碳原子數1~4的烷基，特佳為甲基或乙基。

作為R¹~R⁶和R¹¹~R¹⁶中的碳原子數3~8的環烷基的具體例，可舉出與上述同樣的環烷基。其中，較佳為碳原子數4~6的環烷基，特佳為環己基。

作為R¹~R⁶和R¹¹~R¹⁶中的芳基，較佳為碳原子數6~14的芳基，更佳為碳原子數6~10的芳基。作為具體例，可舉出與上述同樣的芳基，其中，較佳為苯基。

作為R¹~R⁶和R¹¹~R¹⁶中的烷基、環烷基和芳基的取代基，可舉出碳原子數1~6的烷氧基、鹵素原子或者三氟甲基、氰基，環烷基和芳基可以被碳原子數1~6的烷基取代。作為這些取代基的具體例，可舉出與上述同樣的取代基。此外，取代基的位置和數目任意，具有2個以上的取代基時，該取代基可以相同或不同。

作為R⁷~R⁹和R¹⁷~R¹⁹，較佳為碳原子數1~4的烷基或氯原子，更佳為碳原子數1~4的烷基，特佳為甲基或乙基。

在式(2-1)中，作為l和m較佳為0~2的整數，作為n較佳為0或1。但是，l、m和n不同時為0。其中，作為l、m、n的組合，較佳為l=1、m=0、n=0的組合、l=0、m=0、n=1的組合、l=2、m=0、n=0的組合、l=1、m=1、n=0的組合、l=1、m=1、n=1的組合，更佳為l=1、m=0、n=0的組合、l=0、m=0、n=1的組合、l=1、m=1、n=0的組合。

在式(2-2)中，作為s較佳為0~2的整數，另外作為t和u，較佳為0或1，也較佳為s、t和u中的1個以上為1~4的整數。其中，作為s、t、u的組合，較佳為s =0、t=0、u=0的組合、s=1、t=0、u=0的組合、s=2、t=0、u=0的組合、s=1、t=1、u=0的組合、s=1、t=1、u=1的組合，特佳為s=0、t=0、u=0的組合、s=1、t=0、u=0的組合、s=1、t=1、u=0的組合。

作為式(2-1)表示的發色團或式(2-2)表示的發色團，例如，可舉出下述的化合物群a和化合物群b所示的發色團，其中，較佳為發色團a1、a2、a3、a4、a5、a6、b1、b2、b3、b4、b6，更佳為a2、a3、a4、a5、a6、b3、b4。

[化合物群a]

[化合物群b]

除上述之外，作為式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團，例如，可舉出日本特開2012-17425號公報中記載的發色團。

作為上述次甲基系發色團，較佳為下述式(5-1)~(5-3)表示的發色團，更佳為下述式(5-1)表示的發色團。

[在式(5-1)~(5-3)中，R³¹表示氫原子或鹵素基團，R³²、R³³、R³⁴以及R³⁵相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基，R³⁶表示取代或非取代的碳原子數1~6的烷基，G表示-CH=CH-、-CH=CH-CH=、-CH=CH-NR³⁷-(R³⁷表示氫原子或碳原子數1~6的烷基)、-CH=N-NR³⁷-(R³⁷與上述同義)或-N=N-NR³⁷-(R³⁷與上述同義)，R^a表示取代或非取代的芳香族烴基或者取代或非取代的雜環基。]

作為R^a，較佳為下述式(5a)~(5h)表示的基團，更佳為下述式(5b)或(5h)表示的基團。

[在式(5a)~(5h)中，R³⁸和R⁴⁵相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基，R³⁹表示取代或者非取代的碳原子數1~6的烷基，R⁴⁰、R⁴²、R⁴³、R⁴⁴、R⁴⁷、R⁴⁸以及R⁴⁹相互獨立地表示氫原子或碳原子數1~6的烷基，R⁴¹、R⁴⁶以及R⁵⁰相互獨立地表示氫原子、鹵素基團、碳原子數1~6的烷氧基、取代或非取代的碳原子數1~6的烷基、硝基、羥基或者氰基。]

R³²~R⁵⁰中的烷基較佳為碳原子數1~4的烷基，更佳為甲基或乙基。另外，作為烷基的取代基，可舉出鹵素基團、氰基、羥基等。此外，R³¹、R⁴¹、R⁴⁶以及R⁵⁰中的鹵素基團，作為R⁴¹、R⁴⁶以及R⁵⁰中的烷氧基，較佳為碳原子數1~4的烷氧基，更佳為甲氧基或乙氧基。

作為上述式(5-1)~(5-3)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群c所示的發色團。

[化合物群c]

作為上述偶氮系發色團，可舉出下述式(6-1)~(6-6)表示的發色團，較佳為下述式(6-1)~(6-5)表示的發色團，更佳為下述式(6-1)表示的發色團。

[在式(6-1)~(6-6)中，R⁵¹、R⁵²、R⁵³、R⁵⁴、R⁵⁵以及R⁵⁷相互独立地表示取代或非取代的碳原子數1~6的烷基， R⁵⁶和R⁶⁰相互獨立地表示氫原子、鹵素基團、碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、硝基、羥基或者氰基，R⁵⁸表示碳原子數1~6的烷基，R⁵⁹表示形成四級銨的基團，R^b表示取代或非取代的芳香族烴基或者取代或非取代的雜環基。]

作為R⁵⁹，較佳為-NR⁶¹C_maH_2maN⁺R⁶²R⁶³R⁶⁴(ma為1~5的整數，R⁶¹表示氫原子或者碳原子數1~6的烷基，R⁶²、R⁶³以及R⁶⁴相互独立地表示碳原子數1~6的烷基)、-COC_maH_2maN⁺R⁶²R⁶³R⁶⁴(ma、R⁶²、R⁶³以及R⁶⁴與上述同義)、-C_maH_2maN⁺(NH₂)R⁷⁴R⁷⁵(ma與上述同義，R⁷⁴和R⁷⁵相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基)、或者下述式(6-i)或(6-ii)表示的基團。

[在式(6-i)和(6-ii)中，R⁶¹和ma與上述同義。]

作為R^b，較佳為下述式(6a)~(6e)表示的基團、取代或非取代的苯基，更佳為下述式(6a)表示的基團。此外，作為苯基的取代基，可舉出鹵素基團、碳原 子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、羥基、氰基、硝基。

[在式(6a)~(6d)中，R⁶⁵表示氫原子、碳原子數1~6的烷基、苯基或者苄基，R⁶⁶表示氫原子或者取代或非取代的碳原子數1~6的烷基，R⁶⁷表示氫原子、碳原子數1~6的烷基或者苯基，R⁶⁸表示氫原子或者碳原子數1~6的烷基，R⁶⁹表示氫原子或者碳原子數1~6的烷基，R⁷⁰~R⁷³相互獨立地表示氫原子、鹵素基團、碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、硝基、羥基或者氰基。]

R⁵¹~R⁵⁸、R⁶⁰~R⁷⁵中的烷基較佳為碳原子數1~4的烷基、更佳為甲基或乙基。另外，作為烷基的取代基，可舉出鹵素基團、羥基、氰基、-CONH₂基等。

作為上述式(6-1)~(6-6)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群d或化合物群e所示的發色團。

[化合物群d]

[化合物群e]

作為上述二芳基系發色團，較佳為下述式(7-1)或(7-2)表示的發色團，更佳為下述式(7-2)表示的發色團。

[在式(7-1)和(7-2)中，R⁸¹、R⁸²、R⁸³、R⁸⁴、R⁸⁶、R⁸⁷、R⁸⁸以及R⁸⁹相互独立地表示碳原子數1~6的烷基，R⁸⁵、R⁹⁰以及R⁹¹相互獨立地表示氫原子或者碳原子數1~6的烷基。]

R⁸¹~R⁹¹中的烷基較佳為碳原子數1~4的烷基，更佳為甲基或乙基。

作為上述式(7-1)~(7-2)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群f所示的發色團。

[化合物群f]

作為上述醌亞胺系發色團，較佳為下述式(8-1)~(8-3)表示的發色團，更佳為下述式(8-1)或(8-3)表示的發色團。

[在式(8-1)~(8-3)中，R¹⁰¹、R¹⁰²、R¹⁰³、R¹⁰⁴、R¹⁰⁵、R¹⁰⁶、R¹⁰⁸、R¹⁰⁹、R¹¹⁰、R¹¹¹、R¹¹⁴、R¹¹⁵、R¹¹⁶、R¹¹⁷以及R¹¹⁸相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~6的烷基、碳原子數1~6的烷氧基、苯基或者苄基，R¹⁰⁷和R¹¹³相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基或者碳原子數6~20的芳基，R¹¹²表示-NR¹¹⁹R¹²⁰(R¹¹⁹和R¹²⁰相互獨立地表示取代或者非取代的碳原子數1~6的烷基)、羥基、硝基或者氰基，Q表示氧原子或硫原子。]

R¹⁰¹~R¹¹¹、R¹¹³~R¹²⁰中的烷基較佳為碳原子數1~4的烷基，更佳為甲基或乙基。另外，作為烷基的取代基，可舉出鹵素基團、羥基、氰基等。作為R¹⁰⁷和R¹¹³中的碳原子數6~20的芳基，較佳為苯基。

作為上述式(8-1)~(8-3)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群g所示的發色團。

[化合物群g]

作為上述蒽醌發色團，較佳為下述式(9-1)或(9-2)表示的發色團，更佳為下述式(9-1)表示的發色團。

[在式(9-1)和(9-2)中，R¹³¹、R¹³⁵以及R¹³⁶相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~6的烷基、或者取代或非取代的苯基，R¹³²、R¹³³、R¹³⁴、R¹³⁸、R¹³⁹以及R¹⁴⁰相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基，R¹³⁷表示亞甲基、或者取代或非取代的伸烷基。]

R¹³¹~R¹³⁶、R¹³⁸~R¹⁴⁰中的烷基較佳為碳原子數1~4的烷基，更佳為甲基或乙基。此外，作為烷基的取代基，可舉出鹵素基團、羥基、氰基等，另外作為苯基的取代基，可舉出碳原子數1~6的烷基、鹵素基團、羥基、氰基等。

另外，作為上述伸烷基，較佳為伸乙基、三亞甲基、伸丙基、四亞甲基等碳原子數2~4的伸烷基，作為伸烷基的取代基，可舉出羥基、氰基或硝基等。

作為上述式(9-1)或(9-2)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群h所示的發色團。

[化合物群h]

作為上述酞花青系發色團，較佳為下述式(10)表示的發色團。

CuPC-T (10)

[在式(10)中，CuPc表示銅酞花青殘基，T表示下述式(10a)或(10b)所示的基團。]

[在式(10a)和(10b)中， R¹⁵¹、R¹⁵²、R¹⁵³、R¹⁵⁴、R¹⁵⁵、R¹⁵⁶、R¹⁵⁷以及R¹⁵⁸相互獨立地表示氫原子、碳原子數1~6的烷基或者苯基，p¹相互獨立地表示2~8的整數，mb相互獨立地表示1~5的整數。]

作為上述式(10)表示的發色團的代表例，例如，可舉出下述的化合物群k所示的發色團。

[化合物群k]

作為上述系發色團，較佳為下述式(11)表示的發色團。

[在式(11)中，R¹⁷¹、R¹⁷²、R¹⁷³以及R¹⁷⁴相互獨立地表示氫原子、-R¹⁷⁸或者碳原子數6~10的芳香族烴基(其中，該芳香族 烴基所含的氫原子可以被鹵素原子、-R¹⁷⁸、-OH、-OR¹⁷⁸、-SO₃H、-SO₃M、-CO₂H、-CO₂R¹⁷⁸、-SO₃R¹⁷⁸、-SO₂NHR¹⁷⁹或者-SO₂NR¹⁷⁹R¹⁸⁰取代)；R¹⁷⁵和R¹⁷⁶相互獨立地表示氫原子或者碳原子數1~8的烷基；R¹⁷⁷表示-SO₃H、-SO₃M、-CO₂H、-CO₂R¹⁷⁸、-SO₃R¹⁷⁸、-SO₂NHR¹⁷⁹或者-SO₂NR¹⁷⁹R¹⁸⁰；k表示0~5的整數，k為2以上的整數時，多個R¹⁷⁷可以相同或不同；R¹⁷⁸表示碳原子數1~10的飽和烴基(其中，該飽和烴基所含的氫原子可以被鹵素原子取代，另外飽和烴基所含的亞甲基可以被氧原子、羰基或-NR¹⁷⁸-取代)；R¹⁷⁹和R¹⁸⁰相互獨立地表示碳原子數1~10的鏈狀的烷基、碳原子數3~30的環烷基或-Z，或者R¹⁷⁹和R¹⁸⁰相互鍵結而形成的碳原子數1~10的取代或非取代的雜環基。其中，該烷基和環烷基所含的氫原子可以被羥基、鹵素原子、-Z、-CH=CH₂或-CH=CHR¹⁷⁸取代，另外該烷基和環烷基所含的亞甲基可以被氧原子、羰基或-NR¹⁷⁸-取代，該雜環基所含的氫原子可以被-R¹⁷⁸、-OH或-Z取代；M表示鈉原子或鉀原子；Z表示碳原子數6~10的芳香族烴基或碳原子數5~10的芳香族雜環基。其中，該芳香族烴基和芳香族雜環基所含的氫原子可以被-OH、R¹⁷⁸、-OR¹⁷⁸、-NO₂、-CH=CH₂、-CH=CHR¹⁷⁸或鹵素原子取代。]

R¹⁷⁸中的飽和烴基可以是碳原子數為1~10飽和烴基，可以是直鏈狀、支鏈狀和環狀中的任一個，可以具有交聯結構。具體而言，除與上述式(2)中的R⁴同樣的烷基之外，還可舉出壬基、癸基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、三環癸基。作為飽和烴基所含的亞甲基被氧原子取代的基團，例如，可舉出甲氧基丙基、乙氧基丙基、2-乙基己氧基丙基、甲氧基己基等。

作為R¹⁷⁹和R¹⁸⁰相互鍵結而形成的碳原子數1~10的取代或非取代的雜環基，可舉出吡咯、吡啶、吲哚、異吲哚、喹啉、異喹啉、咔唑、啡啶、吖啶、呋喃、吡喃、異苯并呋喃、異唍烯、、噻吩、噻蒽、吩噻、吩噻等。作為上述雜環基中的取代基，例如，可舉出鹵素基團、羥基、烷氧基、胺基、烷基等。另外，作為Z中的碳原子數5~10的芳香族雜環基，可舉出呋喃基、噻吩基、吡啶基、吡咯基、唑基、異唑基、噻唑基、異噻唑基、咪唑基、吡唑基、嘧啶基等。

作為R¹⁷¹、R¹⁷²、R¹⁷³、R¹⁷⁴以及Z中的芳香族烴基，例如，可舉出苯基、萘基等。

作為R¹⁷¹、R¹⁷²、R¹⁷³、R¹⁷⁴以及R¹⁷⁷中的-SO₃R¹⁷⁸，可舉出甲磺醯基、乙磺醯基、己磺醯基、癸磺醯基等。另外，作為-CO₂R¹⁷⁸，可舉出甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、異丙氧羰基、丁氧羰基、環己氧羰基、甲氧基丙氧羰基等。並且，作為-SO₂NHR¹⁷⁹、-SO₂NR¹⁷⁹R¹⁸⁰中的R¹⁷⁹、R¹⁸⁰，較佳為碳原子數6~8的支鏈状的烷基、碳原子數5~7的脂環式烴基、烯丙基、碳原子數8~10 的芳烷基、碳原子數2~8的含羥基的烷基、碳原子數2~8的含烷氧基的烷基、芳基。

作為R¹⁷¹、R¹⁷²、R¹⁷³以及R¹⁷⁴，較佳為碳原子數為1~6的烷基，更佳為碳原子數為1~4的烷基，進一步更佳為甲基或乙基。

作為R¹⁷⁵和R¹⁷⁶，較佳為氫原子或碳原子數為1~6的烷基，該烷基的碳原子數更佳為1~4，進一步更佳為甲基或乙基。

作為R¹⁷⁷，較佳為-SO₃H、-SO₃M、-CO₂H、或者-CO₂R¹⁷⁸，更佳為-CO₂H或-CO₂R¹⁷⁸。-CO₂R¹⁷⁸中的R¹⁷⁸較佳為碳原子數為1~6的烷基，更佳為碳原子數為1~4的烷基，進一步更佳為甲基或乙基。

k較佳為1或2，更佳為1。

作為上述式(11)表示的陽離子的代表例，例如，可舉出下述式表示的陽離子。

其中，從耐熱性的觀點考慮，作為Z⁺，較佳為式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺系的陽離子性發色 團、系的陽離子性發色團，更佳為式(2-1)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、系的陽離子性發色團。

因發色團的種類、結構而耐熱性不同的理由尚未確定。本發明人等認為，存在共振結構的發色團由於會與式(1)表示的結構單元相互作用，所以容易被穩定化，耐熱性提高。

本著色劑可以具有式(1)表示的結構單元以外的結構單元(以下也稱為「其他的結構單元」)，作為這樣的結構單元的例子，例如，可舉出來自具有1個以上的羧基的乙烯性不飽和單體的結構單元、來自N-位元取代馬來醯亞胺的結構單元、來自芳香族乙烯基化合物的結構單元、來自(甲基)丙烯酸酯的結構單元、來自乙烯基醚的結構單元、來自在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體的結構單元等。

上述來自具有1個以上的羧基的乙烯性不飽和單體的結構單元，可以由如下的具有羧基的乙烯性不飽和單體得到，例如，(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸。

另外，來自N-位取代馬來醯亞胺的結構單元，可以由如下的N-位取代馬來醯亞胺得到，例如，N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺。

另外，來自芳香族乙烯基化合物的結構單元，可以由如下的芳香族乙烯基化合物得到，例如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、對乙烯基苄基縮水甘油醚、乙烯合萘。

另外，來自(甲基)丙烯酸酯的結構單元，可以由如下的(甲基)丙烯酸酯得到，例如，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(聚合度2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸三環〔5.2.1.0^2,6〕癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對茴香基酚的環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]氧雜環丁烷、3-[(甲基)丙烯醯氧甲基]-3-乙基氧雜環丁烷。

另外，來自乙烯基醚的結構單元，可以由如下的乙烯基醚得到，例如，環己基乙烯基醚、異莰基乙烯基醚、三環〔5.2.1.02,6〕癸-8-基乙烯基醚、五環十五烷基乙烯基醚、3-(乙烯基氧甲基)-3-乙基氧雜環丁烷。

另外，來自在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體的結構單元，可以由在如下的聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體得 到，例如，聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷。

其中，從分散性的觀點考慮，本著色劑較佳為具有來自(甲基)丙烯酸酯的結構單元作為其他的結構單元，更佳為具有來自(甲基)丙烯酸烷基酯的結構單元。

本著色劑具有其他的結構單元時，從分散性的觀點考慮，其他的結構單元的共聚比例較佳為以下的方式。

即，本著色劑的全部結構單元中的式(1)表示的結構單元的比例p與其他的結構單元的比例r以莫耳比計，較佳為p/r=1/0.5~1/19，更佳為p/r=1/1.5~1/9，進一步更佳為p/r=1/2~1/7。

本著色劑的用凝膠滲透層析儀(以下省略為GPC)(洗脫溶劑：四氫呋喃)測定的按聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)通常為1000~100000，較佳為3000~50000。通過成為這種方式，從而能夠使耐熱性、被膜特性、電特性、圖案形狀、解析度變得良好。

另外，本發明中的本著色劑的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)較佳為1.0~5.0，更佳為1.0~3.0。此外，在此所說的Mn是由GPC(洗脫溶劑：四氫呋喃)測定的按聚苯乙烯換算的數均分子量。

本著色劑可以利用公知的方法製造，例如，可以利用與日本特開2012-194466號公報的實施例同樣的方法製造。這樣所得的本著色劑可溶於以丙二醇單甲 醚乙酸酯等為代表的各種有機溶劑，另外具有優異的耐溶劑性。

在本發明中，本著色劑可以單獨使用或者混合2種以上使用。

本發明的著色組成物可以進一步含有其他的著色劑作為(A)著色劑。此時，本著色劑的含有比例在全部著色劑中，較佳為0.1~99質量%，更佳為1~80質量%，進一步較佳為10~70質量%，特佳為20~60質量%。

作為其他的著色劑，沒有特別限定，可以根據用途適當地選擇色彩、材質，也可以使用本著色劑以外的顏料、染料以及天然色素，在得到亮度和色彩純度高的像素的意義上，較佳為有機顏料、有機染料，更佳為有機顏料。

作為上述有機顏料，例如，可舉出在顏色索引(C.I.；The Society of Dyers and Colourists公司發行)中被分類為顏料的化合物，其中，較佳為除了日本特開2001-081348號公報、日本特開2010-026334號公報、日本特開2010-191304號公報、日本特開2010-237384號公報、日本特開2010-237569號公報、日本特開2011-006602號公報、日本特開2011-145346號公報等中記載的色澱顏料、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍80、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、C.I.顏料黃211、C.I.顏料橙38、C.I.顏料紫23等的色澱顏料以外的有機顏料。另外，在色澱顏料中，較佳為三芳基甲烷系色澱顏料、系色澱顏料、偶氮系色澱顏料，更佳為三芳基甲烷系色澱顏料和系色澱顏料。

在本發明中，使用其他的著色劑作為顏料時，也可以利用再結晶法、再沉澱法、溶劑洗滌法、昇華法、真空加熱法或者它們的組合對顏料進行精製後使用。另外，也可以根據需要用樹脂對顏料粒子表面進行改性後使用。作為對顏料粒子表面進行改性的樹脂，例如，可舉出在日本特開2001-108817號公報中記載的載色劑樹脂、或者市售的各種顏料分散用的樹脂。作為炭黑表面的樹脂被覆方法，例如，可以採用日本特開平9-71733號公報、日本特開平9-95625號公報、日本特開平9-124969號公報等中記載的方法。另外，有機顏料可以通過所謂的鹽磨，使一次粒子微細化來使用。作為鹽磨的方法，例如，可以採用日本特開平08-179111號公報中公開的方法。

在本發明中，使用顏料作為其他的著色劑時，也可以進一步含有公知的分散劑和分散助劑。作為公知的分散劑，例如，可以舉出胺基甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、山梨糖醇酐脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等；作為分散助劑，可以舉出顏料衍生物等。

這樣的分散劑可從商業上得到，例如，作為丙烯酸系分散劑，可舉出Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN6919、BYK-LPN21116、BYK-LPN21324(以上為BYK-Chemie(BYK)公司製)，作為胺基甲酸酯系分散劑，可舉出Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182、Disperbyk-2164(以上為BYK-Chemie(BYK)公司製)、Solsperse 76500(Lubrizol股份有限公司製)，作為聚乙烯亞胺系分散劑，可舉出Solsperse 24000(Lubrizol股份有限公司製製)，作為聚酯系分散劑，可舉出Adisper PB821、Adisper PB822、Adisper PB880、Adisper PB881(以上為Ajinomoto Fine-Techno股份有限公司製)等。

另外，作為上述顏料衍生物，具體而言，可以舉出銅酞花青、二酮基吡咯并吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。

在本發明中，其他的著色劑可以單獨使用或者混合2種以上使用。

從形成耐熱性和耐溶劑性提高、移染性受抑制並且亮度高色彩純度優異的像素或者遮光性優異的黑色矩陣、黑色間隔物的觀點考慮，(A)著色劑的含有比例在著色組成物的固體成分中通常為5~70質量%，較佳為5~60質量%。在此固體成分是指後述的溶劑以外的成分。

-(B)黏結劑樹脂-

在本發明的著色組成物中，可以含有黏結劑樹脂(但排除具有上述式(1)表示的結構單元的聚合物)。由此，能夠提高著色組成物的堿可溶性、對基板的黏結性、保存穩定性等。作為黏結劑樹脂，只要不是含有上述式(1)表示的結構單元的聚合物就沒有特別限定，較佳為具有羧基、酚性羥基等酸性官能團的樹脂。其中，較佳為具有羧基的聚合物(以下稱為「含羧基聚合物」)，例如，可舉出具有將1個以上的羧基的乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(b1)」)與其他可共聚的乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(b2)」)的共聚物。

作為不飽和單體(b1)，可舉出與上述具有羧基的乙烯性不飽和單體同樣的例子。另外，不飽和單體(b1)可以單獨使用或者混合2種以上使用。

另外，作為不飽和單體(b2)，例如，可舉出N-位取代馬來醯亞胺、芳香族乙烯基化合物、(甲基)丙烯酸酯、乙烯基醚、在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體等，作為它們的具體例，可舉出與上述同樣的例子。另外，不飽和單體(b2)可以單獨使用或者混合2種以上使用。

在不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)的共聚物中，該共聚物中的不飽和單體(b1)的共聚比例較佳為5~50質量%，進一步較佳為10~40質量%。通過在這樣的範圍內使不飽和單體(b1)共聚，能夠得到鹼性顯影性和保存穩定性優異的著色組成物。

作為不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)的共聚物的具體例，例如，可舉出日本特開平7-140654號公報、日本特開平8-259876號公報、日本特開平10-31308號公報、日本特開平10-300922號公報、日本特開平11-174224號公報、日本特開平11-258415號公報、日本特開2000-56118號公報、日本特開2004-101728號公報等中公開的共聚物。

另外，在本發明中，例如，也可以使用像日本特開平5-19467號公報、日本特開平6-230212號公報、日本特開平7-207211號公報、日本特開平09-325494號公報、日本特開平11-140144號公報、日本特開2008-181095號公報等中公開那樣的在側鏈具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵的含羧基聚合物作為黏結劑樹脂。

本發明中的黏結劑樹脂的用凝膠滲透層析儀(以下省略為GPC)(洗脫溶劑：四氫呋喃)測定的按聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)通常為1000~100000，較佳為3000~50000。通過成為這種方式，能夠使耐熱性、被膜特性、電特性、圖案形狀、解析度變得良好。

另外，本發明中的黏結劑樹脂的重均分子量(Mw)與數均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)較佳為1.0~5.0，更佳為1.0~3.0。此外，在此所說的Mn是用GPC(洗脫溶劑：四氫呋喃)測定的按聚苯乙烯換算的數均分子量。

本發明中的黏結劑樹脂可以利用公知的方法製造，例如，也可以利用日本特開2003-222717號公報、日本特開2006-259680號公報、國際公開第07/029871號小冊子等中公開的方法，控製其結構、Mw、Mw/Mn。

在本發明中，黏結劑樹脂可以單獨使用或者混合2種以上使用。

在本發明中，黏結劑樹脂的含量相對於(A)著色劑100質量份通常為10~1000質量份，較佳為20~500質量份，更佳為50~350質量份，進一步較佳為100~250質量份。通過成為這種方式，從而能夠使耐熱性、耐溶劑性、鹼性顯影性、著色組成物的保存穩定性、色度特性變得良好。另外，能夠抑制移染性。

-(C)聚合性化合物-

在本發明中聚合性化合物是指具有2個以上可聚合的基團的化合物。作為可聚合的基團，例如，可以舉出乙烯性不飽和基團、環氧乙基、氧雜環丁基、N-烷氧基甲基胺基等。在本發明中，較佳為具有2個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物、或者具有2個以上的N-烷氧基甲基胺基的化合物作為聚合性化合物。

作為上述具有2個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的具體例，可以舉出使脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而得到的多官能(甲基)丙烯酸酯、被己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、被環氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、使具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯反應而得的多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯 酸酯、使具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與酸酐反應而得的具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。

在此，作為上述脂肪族多羥基化合物，例如，可以舉出如乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇之類的二元脂肪族多羥基化合物；如甘油、三羥甲基丙烷、新戊四醇、二新戊四醇之類的三元以上脂肪族多羥基化合物。作為上述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯，例如，可以舉出(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。作為上述多官能異氰酸酯，例如，可以舉出甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。作為酸酐，例如，可以舉出如琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐之類的二元酸的酸酐，如均苯四甲酸二酐、聯苯四甲酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐之類的四元酸二酐。

另外，作為被己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如，可以舉出日本特開平11-44955號公報的第[0015]~[0018]段落中記載的化合物。作為上述被環氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可以舉出被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的異氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯 酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、被選自環氧乙烷和環氧丙烷中的至少1種改性的二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。

另外，作為上述具有2個以上N-烷氧基甲基胺基的化合物，例如，可以舉出具有三聚氰胺結構、苯并胍胺結構、尿素結構的化合物等。此外，三聚氰胺結構、苯并胍胺結構是指具有1個以上的三環或者苯基取代三環作為基本骨架的化學結構，也是包括三聚氰胺、苯并胍胺或者它們的縮合物的概念。作為具有2個以上N-烷氧基甲基胺基的化合物的具體例，可以舉出N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)甘脲等。

在這些聚合性化合物中，較佳為使三元以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而得的多官能(甲基)丙烯酸酯、被己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯、N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N’,N’-四(烷氧基甲基)苯并胍胺。從著色層的強度高，著色層的表面平滑性優異，且未曝光部分在基板上和遮光層上不易產生浮垢、膜殘留等的觀點出發，在使三元以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基) 丙烯酸反應而得到的多官能(甲基)丙烯酸酯中特佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯酸酯、二新戊四醇五丙烯酸酯、二新戊四醇六丙烯酸酯，在具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中特佳為使新戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸酐反應而得到的化合物、使二新戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸酐反應而得到的化合物。

在本發明中，(C)聚合性化合物可以單獨使用或者混合2種以上使用。

本發明中的(C)聚合性化合物的含量相對於(A)著色劑100質量份較佳為10~1000質量份，更佳為20~700質量份，進一步較佳為100~500質量份，特佳為200~400質量份。通過成為這種方式，從而使耐熱性、耐溶劑性、固化性、鹼性顯影性變得良好。另外，也能夠抑制移染性。

-光聚合起始劑-

本發明的著色組成物中可以含有光聚合起始劑。由此，能夠對著色組成物賦予感放射線性。本發明中使用的光聚合起始劑是通過可見光、紫外線、遠紫外線、電子束、X光等放射線的曝光，產生可引發聚合性聚合物的聚合的活性種的化合物。

作為這樣的光聚合起始劑，例如，可以舉出氧硫系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯肟系化合物、鎓鹽系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多環醌系化合物、二唑系化合物、醯亞胺磺酸酯系化合物等。

在本發明中，光聚合起始劑可以單獨使用或者混合2種以上使用。作為光聚合起始劑，較佳為選自氧硫系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三系化合物、O-醯肟系化合物中的至少1種。

在本發明中的較佳為的光聚合起始劑中，作為氧硫系化合物的具體例，可以舉出氧硫、2-氯氧硫、2-甲基氧硫、2-異丙基氧硫、4-異丙基氧硫、2,4-二氯氧硫、2,4-二甲基氧硫 、2,4-二乙基氧硫、2,4-二異丙基氧硫等。

另外，作為上述苯乙酮系化合物的具體例，可以舉出2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-啉丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮等。

另外，作為上述聯咪唑系化合物的具體例，可以舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑、2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑等。

此外，使用聯咪唑系化合物作為光聚合起始劑時，從可以改進靈敏度的角度出發，較佳為併用氫予體。在此所說的「氫予體」是指能夠對通過曝光由聯咪唑系化合物產生的自由基供給氫原子的化合物。作為氫予體，例如，可以舉出2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并唑等硫醇系氫予體；4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等胺系氫予體。在本發明 中，氫予體可以單獨使用或者混合2種以上使用，但從能夠進一步改進靈敏度的角度出發，較佳為組合1種以上的硫醇系氫予體和1種以上的胺系氫予體來使用。

另外，作為上述三系化合物的具體例，可以舉出2,4,6-三(三氯甲基)-均三、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三等具有鹵化甲基的三系化合物。

另外，作為O-醯肟系化合物的具體例，可以舉出1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(O-苯甲醯肟)、1-〔9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯肟)、1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧戊環基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-乙酮1-(O-乙醯肟)等。作為O-醯肟系化合物的市售品，也可以使用NCI-831、NCI-930(以上為ADEKA股份有限公司製)等。

在本發明中，使用苯乙酮系化合物等聯咪唑系化合物以外的光聚合起始劑時，也可以併用增感劑。作為這樣的增感劑，例如，可以舉出4,4’-雙(二甲 基胺基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙基胺基亞苄基)環己酮、7-二乙基胺基-3-(4-二乙基胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙基胺基)查酮等。

在本發明中，光聚合起始劑的含量相對於(C)聚合性化合物100質量份較佳為0.01~120質量份，特佳為1~100質量份。通過成為這種方式，能夠使耐熱性、耐溶劑性、固化性、被膜特性變得良好。另外，也能夠抑制移染性。

-溶劑-

本發明的著色組成物含有上述(A)~(C)成分以及任意加入的其他成分，通常配合溶劑製備成液態組成物。

作為上述溶劑，只要將構成著色組成物的(A)~(C)成分、其他的成分分散或溶解，且不與這些成分反應，具有適當的揮發性，便可以適當地選擇來使用。

這樣的溶劑中，例如，可以舉出：乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚等(聚)伸烷二醇單烷基醚類； 乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯類；甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、三級丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等(環)烷基醇類；二丙酮醇等酮醇類；乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯等(聚)伸烷二醇單烷基醚乙酸酯類；二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚、四氫呋喃等其他的醚類；甲乙酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類；丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等二乙酸酯類；3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、丙酸-3-甲基-3-甲氧基丁酯等烷氧基羧酸酯類；乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其他酯類；甲苯、二甲苯等芳香族烴類；N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷酮等醯胺或者內醯胺類等。

在這些溶劑中，從溶解性、顏料分散性、塗布性等觀點考慮，較佳為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。

在本發明中，溶劑可以單獨使用或者混合2種以上使用。

溶劑的含量沒有特別限定，著色組成物的除溶劑以外的各成分的總計濃度較佳為成為5~50質量%的量，更佳為成為10~40質量%的量。通過成為這種方式，從而能夠得到分散性、穩定性良好的著色劑分散液以及塗布性、穩定性良好的著色組成物。

-添加劑-

本發明的著色組成物根據需要也可以含有各種添加劑。

作為添加劑，例如，可以舉出玻璃、氧化鋁等填充劑；聚乙烯醇、聚(丙烯酸氟烷基酯)類等高分子化合物；氟系表面活性劑、矽系表面活性劑等表面活性劑；乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲 氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等密合促進劑；2,2-硫代雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、2,6-二三級丁基苯酚等抗氧化劑；2-(3-三級丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等抗絮凝劑；丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、3-胺基-1,2-丙二醇、2-胺基-1,3-丙二醇、4-胺基-1,2-丁二醇等殘渣改善劑；琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等顯影性改善劑。

[著色硬化膜及其形成方法]

本發明的著色硬化膜是使用本發明的著色組成物形成的，具體而言，是指用於顯示元件、固體攝像元件的各色像素、黑色矩陣、黑色間隔物等。

以下，對在構成顯示元件、固體攝像元件的彩色濾光片中使用的著色硬化膜及其形成方法進行說明。

作為製造彩色濾光片的方法，第一，可舉出下述方法。首先，在基板的表面上，根據需要，以劃分出形成 像素的部分的方式形成遮光層(黑色矩陣)。接著，在該基板上塗布例如藍色的本發明的感放射線性組成物的液態組成物之後，進行預烘烤使溶劑蒸發，形成塗膜。接著，經由光罩對該塗膜進行曝光之後，使用鹼性顯影液進行顯影，溶解除去塗膜的未曝光部分。其後，通過後烘烤，形成以規定的排列配置有藍色的像素圖案的像素陣列。

接著，使用綠色或者紅色的各感放射線性著色組成物，與上述同樣地進行各感放射線性著色組成物的塗布、預烘烤、曝光、顯影以及後烘烤，在同一基板上依次形成綠色的像素陣列和紅色的像素陣列。由此，得到在基板上配置有紅色、綠色以及藍色這三原色的像素陣列的彩色濾光片。但是，在本發明中，形成各色像素的順序不限於上述順序。

上述黑色矩陣可以通過利用光刻法使通過濺射、蒸鍍而成膜的鉻等金屬薄膜成為所希望的圖案來形成，也可以使用分散有黑色著色劑的感放射線性著色組成物，與形成上述像素的情況同樣地形成。

作為在形成彩色濾光片時使用的基板，例如，可以舉出玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。

另外，也可以根據需要對這些基板預先實施利用矽烷偶合劑等進行的化學試劑處理、電漿處理、離子電鍍、濺射、氣相反應法、真空蒸鍍等適當的前處理。

在基板上塗布感放射線性著色組成物時，可以採用噴霧法、輥塗法、旋塗法、狹縫式模塗法(狹縫式塗布法)、棒塗法等的適當的塗布法，特佳為採用旋塗法、狹縫式模塗法。

預烘烤通常組合減壓乾燥和加熱乾燥來進行。減壓乾燥通常進行至到達50~200Pa。另外，加熱乾燥的條件通常是70~110℃下1~10分鐘左右。

塗布厚度以乾燥後的膜厚計，通常為0.6~8μm，較佳為1.2~5μm。

作為在形成選自像素和黑色矩陣中的至少1種時使用的放射線的光源，例如，可以舉出氙燈、鹵素燈、鎢燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、金屬鹵化物燈、中壓汞燈、低壓汞燈等燈光源或氬離子雷射、YAG雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等雷射光源等。作為曝光光源，也可以使用紫外線LED。較佳為波長在190~450nm範圍的放射線。

放射線的曝光量一般較佳為10~10000J/m²。

另外，作為上述鹼性顯影液，例如，較佳為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-〔5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-〔4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。

也可以在上述鹼性顯影液中適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑、表面活性劑等。此外，鹼性顯影後通常進行水洗。

作為顯影處理法，可以使用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬(dip)顯影法、浸置(puddle)顯影法等。顯影條件較佳為常溫下5~300秒。

後烘烤的條件通常是180~280℃下10~60分鐘左右。

這樣形成的像素的膜厚通常為0.5~5μm，較佳為1.0~3μm。

另外，作為製造彩色濾光片的第二方法，可以採用日本特開平7-318723號公報、日本特開2000-310706號公報等中公開的利用噴墨方式得到各色的像素的方法。在該方法中，首先，在基板的表面上形成兼具遮光功能的隔壁。接著，利用噴墨裝置向形成的隔壁內噴出例如藍色的熱固性著色組成物的液態組成物之後，進行預烘烤使溶劑蒸發。接著，根據需要對該塗膜進行曝光之後，通過後烘烤使之固化，形成藍色的像素圖案。

接著，使用綠色或者紅色的各熱固性著色組成物，與上述同樣地操作，在同一基板上依次形成綠色的像素圖案和紅色的像素圖案。由此，得到在基板上配置有紅色、綠色以及藍色這三原色的像素圖案的彩色濾光片。但是，在本發明中，形成各色的像素的順序不限於上述順序。

此外，隔壁不僅起到遮光功能，還發揮到使噴出到隔區內的各色著色組成物不發生混色的功能，因此膜厚比上述第一方法中使用的黑色矩陣厚。因此，隔壁通常使用黑色感放射線性組成物來形成。

在形成彩色濾光片時使用的基板、放射線的光源以及預烘烤、後烘烤的方法和條件與上述第一方法同樣。這樣利用噴墨方式形成的像素的膜厚與隔壁的高度為同等程度。

根據需要在這樣得到的像素圖案上形成保護膜後，通過濺射形成透明導電膜。形成透明導電膜後，也可以進一步形成間隔物而製成彩色濾光片。間隔物通常使用感放射線性組成物來形成，也可以製成具有遮光性的間隔物(黑色間隔物)。此時，使用分散有黑色著色劑的感放射線性著色組成物，但本發明的著色組成物也適用於形成上述黑色間隔物。

本發明的感放射線性著色組成物也適用於形成上述彩色濾光片中使用的各色像素、黑色矩陣、黑色間隔物等中任一個的著色硬化膜。

包含這樣形成的本發明的著色硬化膜的彩色濾光片的亮度和色彩純度極高，因此對於彩色液晶顯示元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等非常有用。此外，後述的顯示元件只要具備至少1個以上的使用本發明的感放射線性著色組成物形成的著色硬化膜即可。

[顯示元件]

本發明的顯示元件具備本發明的著色硬化膜。作為顯示元件，可以舉出彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等。

具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件可以為穿透式或反射式，可以採用適當的結構。例如，可以採用在與配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板不同的基板上形成彩色濾光片，驅動用基板和形成有彩色濾光片的基板間隔著液晶層對置的結構。另外也可以採用在配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板的表面上形成有彩色濾光片的基板和形成有ITO(摻雜了錫的氧化銦)電極或IZO(氧化銦和氧化鋅的混合物)電極的基板間隔著液晶層對置的結構。後者的結構能夠顯著提高開口率，具有能得到明亮且高精細的液晶顯示元件的優點。此外，採用後者的結構時，黑色矩陣、黑色間隔物可以在形成有彩色濾光片的基板側以及形成有ITO電極或IZO電極的基板側中的任一方上形成。

具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件除具備冷陰極螢光管(CCFL：Cold Cathode Fluorescent Lamp)之外，還具備以白色LED為光源的背光燈單元。作為白色LED，例如，可以舉出組合紅色LED、綠色LED和藍色LED通過混色而得到白色光的白色LED，組合藍色LED、紅色LED和綠色螢光體通過混色而得到白色光的白色LED，組合藍色LED、紅色發光螢光體和綠色發光螢光體通過混色而得到白色光的白色LED，通過藍色LED和YAG系螢光體的混色而得到白色光的白色LED，組合藍色LED、橙色發光螢光體和綠色發光螢光體通過混色而得到白色光的白色LED，組合紫外線LED、紅色發光螢光體、綠色發光螢光體和藍色發光螢光體通過混色而得到白色光的白色LED等。

具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件中，可以使用TN(Twisted Nematic，扭曲向列)型、STN(Super Twisted Nematic，超扭曲向列)型、IPS(In-Planes Switching，面內切換)型、VA(Vertical Alignment，垂直取向)型、OCB(Optically Compensated Birefringence，光學補償彎曲排列)型等適當的液晶模式。

另外，具備本發明的著色硬化膜的有機EL顯示元件可以採用適當的結構，例如，可以舉出日本特開平11-307242號公報中公開的結構。

另外，具備本發明的著色硬化膜的電子紙可以採用適當的結構，例如，可以舉出日本特開2007-41169號公報中公開的結構。

實施例

以下，舉出實施例，對本發明的實施方式進一步具體說明。但是，本發明不限於下述實施例。

<著色劑的合成> 合成例1 (聚合物(1)的合成)

向安裝有冷凝管的反應容器中加入5.46g對(乙烯基苯基)三氟甲磺醯亞胺酸三乙胺鹽、4.51g甲基丙烯酸甲酯、0.130g的α-硫甘油，並使它們溶於20g環己酮。在氮氣流下邊攪拌該溶液邊加熱到100℃。在同溫度下邊攪拌邊經30分鐘滴加使98.0mg的α,α’-偶氮二異丁腈溶於10.4g環己酮而得的溶液，滴加結束後進一步在同溫度下持續攪拌3小時。其後將反應溶液冷卻至 室溫後，加入丙酮60g製成均勻的溶液，將其滴加到1.1L己烷中。濾取生成的析出物，用己烷清洗。將所得的固體在50℃下減壓乾燥，得到8.14g由下述結構式表示的聚合物。得到的聚合物的Mw為7800，Mn為3600，通過¹H-NMR分析確認了p與r的比例以莫耳比(p/r)計為1/2.2。將其作為聚合物(1)。

(聚合物A的合成)

將2.0g上述聚合物(1)溶於40mL丙酮。接下來，如下述流程圖所示，由聚合物(1)的共聚比算出相對於來自對(乙烯基苯基)三氟甲磺醯亞胺酸三乙胺鹽的結構單元的莫耳數的化合物(1)的莫耳量，加入該莫耳量的化合物(1)，在室溫下攪拌1小時。其後，向將反應溶液在減壓下濃縮而得的殘渣中加入200mL離子交換水濾取生成的析出物，並進行水洗。將所得的固體在50℃下減壓乾燥，得到2.54g由下述結構式表示的聚合物A。聚合物A相當於本著色劑。

合成例2 (聚合物(2)的合成)

在聚合物(1)的合成中，使用對苯乙烯磺酸四乙基銨鹽代替對(乙烯基苯基)三氟甲烷磺醯亞胺酸三乙胺鹽，除此之外，與合成例1同樣地得到8.29g由下述結構式表示的聚合物(2)。得到的聚合物(2)的Mw為8800，Mn為4300，通過¹H-NMR分析確認了p與r的比例以莫耳比(p/r)計為1/2.8。

(聚合物B的合成)

在聚合物A的合成中，如下述流程圖所示，使用聚合物(2)代替聚合物(1)，除此之外，與合成例1同樣地得到2.50g由下述結構式表示的聚合物B。聚合物B不是本著色劑。

合成例3 (聚合物(3)的合成)

向安裝有冷凝管的反應容器中加入4.55g對(乙烯基苯基)正九氟丁磺醯亞胺酸三乙胺鹽、5.41g甲基丙烯酸甲酯、0.130g的α-硫甘油，並使它們溶於20g環己酮。在氮氣流下邊攪拌該溶液邊加熱到100℃。在同溫度下邊攪拌邊經30分鐘滴加使98.0mg的α,α’-偶氮二異丁腈溶於10.4g環己酮而得的溶液，滴加結束後進一步在同溫度下持續攪拌3小時。其後將反應溶液冷卻至室溫後，加入60g丙酮製成均勻的溶液，將其滴加到 1.1L己烷中。濾取生成的析出物，用己烷清洗。將所得的固體在50℃下減壓乾燥，得到8.02g由下述結構式表示的聚合物。得到的聚合物的Mw為7500，Mn為3300，通過¹H-NMR分析確認了p與r的比例以莫耳比(p/r)計為1/2.6。將其作為聚合物(3)。

(聚合物C的合成)

在聚合物A的合成中，如下述流程圖所示，使用聚合物(3)代替聚合物(1)，除此之外，與合成例1同樣地得到2.43g由下述結構式表示的聚合物C。聚合物C相當於本著色劑。

合成例4 (聚合物(4)的合成)

向安裝有冷凝管的反應容器中加入6.11g下述所示的化合物(2)、3.85g甲基丙烯酸甲酯、0.130g的α-硫甘油，並使它們溶於20g環己酮。在氮氣流下邊攪拌該溶液邊加熱到100℃。在同溫度下邊攪拌邊經30分鐘滴加使98.0mg的α,α’-偶氮二異丁腈溶於10.4g環己酮而得的溶液，滴加結束後進一步在同溫度下持續攪拌3小時。其後將反應溶液冷卻至室溫後，加入60g丙酮製成均勻的溶液，將其滴加到1.1L己烷中。濾取生成的析出物，并用己烷清洗。將所得的固體在50℃下減壓乾燥，得到8.25g由下述結構式表示的聚合物。得到的聚合物的Mw為8000，Mn為4100，通過¹H-NMR分析確認了p與r的比例以莫耳比(p/r)計為1/1.9。將其作為聚合物(4)。

(聚合物D的合成)

在聚合物A的合成中，如下述流程圖所示，使用聚合物(4)化合物(1)代替聚合物(1)，除此之外，與合成例1同樣地得到2.65g由下述結構式表示的聚合物D。聚合物D相當於本著色劑。

合成例5~15 (聚合物E~O的合成)

在聚合物A的合成中，按表1所示的原料的組合進行反應，除此之外，與合成例1同樣地得到聚合物E~O。聚合物E~O均相當於本著色劑。

此外，作為原料使用的被賦予C.I.編號的化合物的結構如下。

合成例16

向裝有攪拌子的100mL三角燒瓶中加入5.21g由下述式表示的化合物(1)和4.31g雙(三氟甲磺醯 基)醯亞胺鋰，添加50mL氯仿、25mL離子交換水在室溫下攪拌約2小時。其後分離除去水層，用離子交換水清洗有機層2次。將有機層在減壓下濃縮後，將殘渣在50℃下減壓乾燥12小時，得到7.42g由下述結構式表示的化合物。將得到的化合物作為染料A。染料A不是本著色劑。

製備例1~16

按表2混合得到的聚合物A~O、染料A和丙二醇單甲醚乙酸酯，製備聚合物溶液或染料溶液。在表2中，將丙二醇單甲醚乙酸酯簡稱為PGMEA。

製備例17

作為著色劑，使用15質量份C.I.顏料綠58，作為分散劑，使用12.5質量份(固體成分濃度40質量%)BYK-LPN 21116(BYK-Chemie(BYK)公司製)，作為溶劑，使用72.5質量份丙二醇單甲醚乙酸酯，用珠磨機處理，製備顏料分散液(a-1)。

製備例18

作為著色劑，使用15質量份C.I.顏料黃138，作為分散劑，使用12.5質量份(固體成分濃度40質量%)BYK-LPN21116(BYK-Chemie(BYK)公司製)，作為溶劑，使用72.5質量份丙二醇單甲醚乙酸酯，用珠磨機處理，製備顏料分散液(a-2)。

<黏結劑樹脂的合成> 合成例17

向具備冷凝管和攪拌機的燒瓶中裝入100質量份丙二醇單甲醚乙酸酯並進行氮置換。加熱到80℃，在同溫度下，經1小時滴加以下混合溶液，該混合溶液是100質量份丙二醇單甲醚乙酸酯、20質量份甲基丙烯酸、10質量份苯乙烯、5質量份甲基丙烯酸苄酯、15質量份甲基丙烯酸2-羥乙酯、23質量份甲基丙烯酸2-乙基己酯、12質量份N-苯基馬來醯亞胺、15質量份琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯以及6質量份2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的混合溶液，並保持該溫度聚合2小時。其後，使反應溶液的溫度升溫至100℃，並且聚合1小時，由此得到黏結劑樹脂溶液(固體成分濃度33質量 %)。得到的黏結劑樹脂的Mw為12200，Mn為6500。將該黏結劑樹脂作為「黏結劑樹脂(B1)」。

[移染性評價用的著色組成物的製備] 製備例19

混合作為(A)著色劑的顏料分散液(a-1)30.5質量份和顏料分散液(a-2)25.0質量份、作為(B)黏結劑樹脂的黏結劑樹脂(B1)溶液26.3質量份、作為(C)聚合性化合物的二新戊四醇六丙烯酸酯和二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(日本化藥股份有限公司製，商品名KAYARAD DPHA)9.9質量份、作為光聚合起始劑的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮(商品名IRGACURE 369，Ciba Specialty Chemicals公司製)1.8質量份、NCI-930(ADEKA股份有限公司製)0.1質量份、作為氟系表面活性劑的MEGAFAC F-554(DIC股份有限公司製)0.05質量份、以及作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯，製備固體成分濃度為20質量%的綠色著色組成物(G)。

<著色組成物的製備和評價> 實施例1

混合作為(A)著色劑的聚合物溶液(A-1)7.2質量份、作為(B)黏結劑樹脂的黏結劑樹脂(B1)溶液9.9質量份、作為(C)聚合性化合物的二新戊四醇六丙烯酸酯和二新戊四醇五丙烯酸酯的混合物(日本化藥股份有限公司製，商品名KAYARAD DPHA)15.4質量份、作為光聚合起始劑的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-啉苯基)丁烷-1-酮(商品名IRGACURE 369，Ciba Specialty Chemicals 公司製)1.8質量份、NCI-930(ADEKA股份有限公司製)0.1質量份、作為氟系表面活性劑的MEGAFAC F-554(DIC股份有限公司製)0.05質量份、以及作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯，製備固體成分濃度為20質量%的著色組成物(S-1)。

[耐熱性的評價]

使用旋塗機在表面形成有防止鈉離子溶出的SiO₂膜的鈉玻璃基板上塗布著色組成物(S-1)後，用90℃的熱板進行2分鐘預烘烤，形成膜厚2.5μm的塗膜。

接著，將該基板冷卻到室溫後，使用高壓汞燈，經由光罩，以400J/m²的曝光量對各塗膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波長的放射線。其後，以顯影壓力1kgf/cm²(噴嘴直徑1mm)向這些基板噴出23℃的由0.04質量%氫氧化鉀水溶液構成的顯影液，由此進行90秒鐘噴淋顯影。其後，用超純水清洗該基板，風乾後，進一步在200℃的潔淨烘箱內進行30分鐘後烘烤，在基板上形成點圖案。

使用彩色分析儀(大塚電子股份有限公司製MCPD2000)，在C光源、2度視場下，對得到的點圖案測定CIE顏色系統中的色度座標值(x，y)和刺激值(Y)。

接著，在230℃下對上述基板追加90分鐘烘烤後，測定色度座標值(x，y)和刺激值(Y)，評價追加烘烤前後的色度變化，即△E^* ab。其結果，將△E^* ab的值小於2.0的情況評價為「◎」，將2.0以上且小於4.0的情況評價為「○」，將4.0以上且小於6.0的情況評價為「△」，將 6.0以上的情況評價為「×」。將評價結果示於表3。此外，△E^* ab值越小，說明耐熱性越好。

[耐溶劑性的評價]

使用旋塗機在表面形成有防止鈉離子溶出的SiO₂膜鈉玻璃基板上塗布著色組成物(S-1)後，用90℃的熱板進行2分鐘預烘烤，形成膜厚2.5μm的塗膜。

接著，將該基板冷卻到室溫後，使用高壓汞燈，經由光罩，以400J/m²的曝光量對各塗膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波長的放射線。其後，以顯影壓力1kgf/cm²(噴嘴直徑1mm)向這些基板噴出23℃的由0.04質量%氫氧化鉀水溶液構成的顯影液，由此進行90秒鐘噴淋顯影。其後，用超純水清洗該基板，風乾後，進一步在230℃的清潔烘箱內進行30分鐘後烘烤，在基板上形成點圖案。使用彩色分析儀(大塚電子股份有限公司製MCPD2000)，在C光源、2度視場下，對得到的點圖案測定CIE顏色系統中的色度座標值(x，y)和刺激值(Y)。

其後，將上述基板浸漬在80℃的丙二醇單甲醚乙酸酯中40分鐘後。對浸漬後的點圖案測定色度座標值(x，y)和刺激值(Y)，評價浸漬前後的色度變化，即△E^* ab。其結果，將△E^* ab的值小於3.0的情況評價為「○」，將3.0以上且小於5.0的情況評價為「△」，將5.0以上的情況評價為「×」。將評價結果示於表3。此外，△E^* ab值越小，說明耐溶劑性越好。

[移染性的評價]

使用旋塗機在表面形成有防止鈉離子溶出的SiO₂膜的鈉玻璃基板上塗布綠色著色組成物(G)後，用90℃的熱板進行2分鐘預烘烤，形成膜厚2.4μm的塗膜。

接著，將該基板冷卻到室溫後，使用高壓汞燈，以400J/m²的曝光量對各塗膜曝光包含365nm、405nm和436nm各波長的放射線。其後，以顯影壓力1kgf/cm²(噴嘴直徑1mm)向這些基板噴出23℃的由0.04質量%氫氧化鉀水溶液構成的顯影液，由此進行90秒鐘噴淋顯影。其後，用超純水清洗該基板，風乾後，進一步在230℃的清潔烘箱內進行30分鐘後烘烤，在基板上形成綠色硬化膜(T-1)。使用彩色分析儀(大塚電子股份有限公司製MCPD2000)，在C光源、2度視場下，對得到的綠色硬化膜(T-1)測定CIE顏色系統中的色度座標值(x，y)和刺激值(Y)。

接下來，使用旋塗機在綠色硬化膜(T-1)上塗布著色組成物(S-1)後，用90℃的熱板進行2分鐘預烘烤，形成膜厚2.5μm的塗膜。接著，將該基板冷卻到室溫後，以顯影壓力1kgf/cm²(噴嘴直徑1mm)向這些基板噴出23℃的由0.04質量%氫氧化鉀水溶液構成的顯影液，由此進行90秒鐘噴淋顯影。其后，用超純水清洗該基板，進行風乾。將從著色組成物(S-1)的塗布到風乾這一系列的步驟作為「(步驟-1)」。對(步驟-1)後的綠色硬化膜(T-1)測定色度座標值(x，y)和刺激值(Y)，評價(步驟-1)前後的 刺激值變化，即△Y。其結果，將△Y的值小於0.2的情況評價為「○」，將0.2以上且小於0.7的情況評價為「△」，將0.7以上的情況評價為「×」。將評價結果示於表3。此外，△Y值越小，說明移染性越受抑制。

實施例2~14和比較例1~2

在實施例1中，將著色劑、黏結劑樹脂溶液的種類和量如表1所示變更，除此之外，與實施例1同樣地製備著色組成物(S-2)~(S-16)。然後，與實施例1同樣地對得到的著色組成物進行評價。將評價結果示於表3。

Claims (11)

1. 一種著色組成物，其係含有(A)著色劑及(C)聚合性化合物的著色組成物，其中該著色劑含有具有下述式(1)表示的結構單元的聚合物，

   

   在式(1)中，R⁰表示氫原子或甲基，X表示鹵素基團、鹵化烴基、或者在鹵化烴基的C-C鍵間具有含除碳原子、氫原子或鹵素原子以外的原子的連結基的基團，Y表示單鍵或者2價的有機基團，Z⁺表示選自下述式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團、偶氮系的陽離子性發色團、二芳基甲烷系的陽離子性發色團、醌亞胺系的陽離子性發色團、蒽醌系的陽離子性發色團、酞花青系的陽離子性發色團以及

   

   系的陽離子性發色團中的至少1種陽離子性發色團，

   

   在式(2-2)中，R¹¹~R¹⁶相互獨立地表示氫原子、取代或非取代的碳原子數1~8的烷基、取代或非取代的碳原子數3~8的環烷基、或者取代或非取代的芳基，R¹⁷~R¹⁹相互獨立地表示碳原子數1~8的烷基或氯原子，s、t和u相互獨立地表示0~4的整數。
2. 如請求項1之著色組成物，其中Y係2價的烴基、組合2價的烴基與含碳原子和氫原子以外的原子的連結基而成的基團、或者該等基團的氫原子的一部分被鹵素原子取代的2價的基團。
3. 如請求項1或2之著色組成物，其中Z⁺係選自式(2-2)表示的三芳基甲烷系的陽離子性發色團、次甲基系的陽離子性發色團以及

   

   系的陽離子性發色團中的至少1種陽離子性發色團。
4. 如請求項1或2之著色組成物，其進一步含有(B)黏結劑樹脂。
5. 如請求項1或2之著色組成物，其中(A)著色劑的含有比例係在著色組成物的固體成分中為5~70質量%。
6. 如請求項1之著色組成物，其中具有式(1)表示的結構單元的聚合物進一步含有式(1)表示的結構單元以外的結構單元，且式(1)表示的結構單元以外的結構單元係選自包含下述結構單元之群組中的至少1種結構單元：來自具有1個以上的羧基的乙烯性不飽和單體的結構單元、來自N-位元取代馬來醯亞胺的結構單元、來自芳香族乙烯基化合物的結構單元、來自(甲基)丙烯酸酯的結構單元、來自乙烯基醚的結構單元以及來自在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的大分子單體的結構單元。
7. 如請求項6之著色組成物，其中式(1)表示的結構單元之比例p與式(1)表示的結構單元以外的結構單元之比例r，以莫耳比計為p/r=1/0.5~1/19。
8. 如請求項1之著色組成物，其中Z⁺係式(5-1)表示的次甲基系的陽離子性發色團，

   

   在式(5-1)中，R³¹表示氫原子或鹵素基團，R³²、R³³以及R³⁴相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基，G表示-CH=CH-、-CH=CH-CH=、-CH=CH-NR³⁷-(R³⁷表示氫原子或碳原子數1~6的烷基)，R^a表示取代或非取代的芳香族烴基或者取代或非取代的雜環基。
9. 如請求項8之著色組成物，其中式(5-1)中的R^a係式(5a)~(5h)表示的基團，

   

   在式(5a)~(5h)中，R³⁸和R⁴⁵相互獨立地表示碳原子數1~6的烷基，R³⁹表示取代或者非取代的碳原子數1~6的烷基，R⁴⁰、R⁴²、R⁴³、R⁴⁴、R⁴⁷、R⁴⁸以及R⁴⁹相互獨立地表示氫原子或碳原子數1~6的烷基，R⁴¹、R⁴⁶以及R⁵⁰相互獨立地表示氫原子、鹵素基團、碳原子數1~6的烷氧基、取代或非取代的碳原子數1~6的烷基、硝基、羥基或者氰基。
10. 一種著色硬化膜，其係使用如請求項1至9中任一項之著色組成物形成的。
11. 一種顯示元件，其係具備如請求項10之著色硬化膜。