TWI759512B - 著色組成物、硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種能夠形成保存穩定性優異且耐濕性優異之硬化膜之著色組成物。又，提供一種硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置。著色組成物包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。

Description

著色組成物、硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置
本發明係有關一種著色組成物。更詳細而言，有關一種包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑之著色組成物。又，本發明有關一種使用了著色組成物之硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
近年來，隨著數碼相機、帶有相機的行動電話等的普及，電荷耦合元件(CCD)影像感測器等固體攝像元件的需求大幅增加。作為顯示器或光學元件的核心裝置，使用彩色濾光片。
彩色濾光片例如係使用包含著色劑、自由基聚合性化合物及光自由基聚合起始劑之組成物等而製造。
又，在專利文獻1中記載有使用包含顏料和特定結構的聚合性單體之著色組成物來製造彩色濾光片。在專利文獻1中記載有：為了使膜硬化，可以在著色組成物中含有光聚合起始劑或熱聚合起始劑。又，在0153段中記載有：作為熱聚合起始劑，使用偶氮系化合物、有機過氧化物、過氧化氫，尤其較佳為偶氮系化合物。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2012-098599號公報
近年來，作為彩色濾光片中所使用之硬化膜的特性之一，要求耐濕性優異。又，彩色濾光片等的硬化膜的製造中所使用之著色組成物中，保存穩定性優異者為較佳。
另一方面，在專利文獻1中記載有：為了使膜硬化，可以在著色組成物中含有光聚合起始劑或熱聚合起始劑。然而，依據本發明人的研究，已知在專利文獻1中所記載之發明中，難以兼顧保存穩定性和耐濕性。
藉此，本發明的目的為，提供一種能夠形成保存穩定性優異且耐濕性優異之硬化膜之著色組成物。又，本發明的目的為，提供一種硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
依據本發明人的研究發現：相對於包含著色劑、自由基聚合性化合物、及光自由基聚合起始劑之著色組成物，還含有既定的熱自由基聚合起始劑之著色組成物能夠形成保存穩定性優異且耐濕性優異之硬化膜，從而完成本發明。本發明提供以下內容。
<1>一種著色組成物，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。
<2>一種著色組成物，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，熱自由基聚合起始劑係波長365nm下之莫耳吸光係數為100L．mol-1．cm-1以下，且熱分解溫度為120~270℃的化合物。
<3>如<2>所述之著色組成物，其中熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。
<4>如<1>~<3>中任一項所述之著色組成物，其相對於光自由基聚合起始劑100質量份，含有10~1000質量份的熱自由基聚合起始劑。
<5>如<1>~<4>中任一項所述之著色組成物，其相對於自由基聚合性化合物100質量份，含有1~200質量份的光自由基聚合起始劑、1~200質量份的熱自由基聚合起始劑。
<6>如<1>~<5>中任一項所述之著色組成物，其還包含鹼可溶性樹脂。
<7>一種硬化膜，其係由<1>~<6>中任一項所述之著色組成物獲得。
<8>一種圖案形成方法，其包含：使用<1>~<6>中任一項所述之著色組成物，在支撐體上形成著色組成物層之步驟；將著色組成物層曝光成圖案狀之步驟；顯影去除著色組成物的未曝光部而形成圖案之步驟；及對顯影後的圖案進行加熱之步驟。
<9>一種彩色濾光片，其包含<7>所述之硬化膜。
<10>一種固體攝像元件，其具有<9>所述之彩色濾光片。
<11>一種圖像顯示裝置，其具有<9>所述之彩色濾光片。
依據本發明，能夠提供一種能夠形成保存穩定性優異且耐濕性優異之硬化膜之著色組成物。又，能夠提供一種耐濕性優異之硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
以下，對本發明的內容進行詳細說明。
本說明書中的基團(原子團)的標記中，未標註經取代及未經取代之標記包含不具有取代基之基團及具有取代基之基團。例如，“烷基”不僅包含不具有取代基之烷基(未經取代之烷基)，而且還包含具有取代基之烷基(經取代之烷基)。
本說明書中，所謂“曝光”，只要無特別說明，則不僅係指使用了光之曝光，而且使用了電子束、離子束等粒子束之描繪亦包含在曝光中。並且，作為曝光中所使用之光，通常可舉出以水銀燈的明線光譜、準分子雷射為代表之遠紫外線、極紫外線(EUV光)、X射線、電子束等活性光線或放射線。
在本說明書中，使用“~”表示之數值範圍係指將記載於“~”的前後之數值作為下限值及上限值而包含之範圍。
本說明書中，總固體成分係指從組成物的所有成分中去除溶 劑之成分的總量。
本說明書中，“(甲基)丙烯酸酯”表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯這兩者或任一者，“(甲基)丙烯酸”表示丙烯酸及甲基丙烯酸這兩者或任一者，“(甲基)烯丙基”表示烯丙基及甲基烯丙基這兩者或任一者，“(甲基)丙烯醯基”表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基這兩者或任一者。
本說明書中，“步驟”這一用語，不僅係指獨立之步驟，即使在無法與其他步驟明確地進行區分之情形下，亦發揮該步驟的所期待的作用，則亦包含於本用語中。
本說明書中，重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)定義為藉由凝膠滲透層析法(GPC)測量出的聚苯乙烯換算值。
<著色組成物>
本發明的著色組成物的第1特徵為，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。又，本發明的著色組成物的第2特徵為，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，熱自由基聚合起始劑係波長365nm下之莫耳吸光係數為100L．mol-1．cm-1以下，且熱分解溫度為120~270℃的化合物。亦即，本發明的著色組成物的第1態樣中，作為熱自由基聚合起始劑，使用選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。又，在本發明的著色組成物的第2態樣中，作為熱自由基聚合起 始劑，使用波長365nm下之莫耳吸光係數為100L．mol-1．cm-1以下，且熱分解溫度為120~270℃的化合物。
依據本發明，相對於包含著色劑、自由基聚合性化合物及光自由基聚合起始劑之著色組成物，還含有上述熱自由基聚合起始劑，藉此能夠設為能夠形成保存穩定性優異且耐濕性優異之硬化膜之著色組成物。作為可獲得該種效果之理由，推測為如下者。若熱自由基聚合起始劑的穩定性低，則在著色組成物的保管期間熱自由基聚合起始劑進行分解等而產生自由基，藉由該自由基而進行自由基聚合性化合物的聚合反應，著色組成物的黏度等具有隨時間而增加之傾向，但是認為上述熱自由基聚合起始劑能夠穩定地存在於著色組成物中。因此，本發明的著色組成物能夠抑制保管時的黏度上升，保存穩定性優異。並且，認為藉由包含上述熱自由基聚合起始劑，例如，在進行曝光及顯影而形成圖案等之後，進一步進行加熱處理，藉此能夠降低在硬化膜中未反應的自由基聚合性化合物的殘留量，推測為能夠形成耐濕性優異之硬化膜。
又，本發明的著色組成物的光微影性能亦優異。認為上述熱自由基聚合起始劑相對於曝光時所使用之光的穩定性高，推測係因為能夠抑制曝光時自熱自由基聚合起始劑產生自由基。以下，對構成本發明的著色組成物之各成分進行說明。
<<著色劑>>
本發明的著色組成物含有著色劑。本發明中，著色劑可以為顏料，亦可以為染料。還可以同時使用顏料和染料。本發明中所使用 之著色劑包含顏料為較佳。又，著色劑中的顏料的含量係50質量%以上為較佳，70質量%以上為更佳，80質量%以上為進一步較佳，90質量%以上為特佳。又，著色劑可以僅為顏料。
作為顏料，可舉出無機顏料、有機顏料，有機顏料為較佳。作為顏料的平均粒徑，20~300nm為較佳，25~250nm為更佳，30~200nm為進一步較佳。在此，所謂“平均粒徑”，係指針對顏料的一次粒子集合而得之二次粒子的平均粒徑。又，關於顏料的二次粒子的粒徑分佈(以下，簡稱為“粒徑分佈”。)，在(平均粒徑±100)nm之二次粒子為整體的70質量%以上，80質量%以上為較佳。另外，二次粒子的粒徑分佈能夠使用散射強度分佈來測量。又，一次粒子的平均粒徑能夠藉由如下方法來求出：用掃描型電子顯微鏡(SEM)或穿透型電子顯微鏡(TEM)進行觀察，在未凝聚有粒子之部分測量100個粒子尺寸，並算出平均值。
作為有機顏料，例如可舉出以下所示者。對於以下所示之有機顏料，可以單獨使用1種，能夠同時使用2種以上。
比色指數(C.I.)顏料黃(Pigment Yellow)1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35：1、36、36：1、37、37：1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、 167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213、214等(以上為黃色顏料)；C.I.顏料橙(Pigment Orange)2、5、13、16、17：1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73等(以上為橙色顏料)；C.I.顏料紅(Pigment Red)1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48：1、48：2、48：3、48：4、49、49：1、49：2、52：1、52：2、53：1、57：1、60：1、63：1、66、67、81：1、81：2、81：3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、269、270、272、279等(以上為紅色顏料)；C.I.顏料綠(Pigment Green)7、10、36、37、58、59等(以上為綠色顏料)；C.I.顏料紫(Pigment Violet)1、19、23、27、32、37、42等(以上為紫色顏料)；C.I.顏料藍(Pigment Blue)1、2、15、15：1、15：2、15：3、15：4、15：6、16、22、60、64、66、79、80等(以上為藍色顏料)。
並且，作為綠色顏料，還能夠使用一分子中的鹵素原子數平均為10~14個、溴原子平均為8~12個、氯原子平均為2~5個之 鹵化鋅酞菁顏料。作為具體例，可舉出國際公開WO2015/118720號公報中所記載的化合物。
並且，作為藍色顏料，還能夠使用具有磷原子之鋁酞菁化合物。作為具體例，可舉出日本特開2012-247591號公報的0022~0030段、日本特開2011-157478號公報的0047段中所記載的化合物等。
作為染料並沒有特別限制，能夠使用公知的染料。作為化學結構，能夠使用吡唑偶氮系、苯胺基偶氮系、三芳基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、苯亞甲基系、氧雜菁系、吡唑並三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、啡噻嗪系、吡咯並吡唑次甲基偶氮系、氧雜蒽(xanthene)系、酞菁系、苯并吡喃系、靛藍系、吡咯亞甲基系等染料。並且，還能夠較佳地使用日本特開2012-158649號公報中所記載的噻唑化合物、日本特開2011-184493號公報中所記載的偶氮化合物、日本特開2011-145540號公報中所記載的偶氮化合物。並且，作為黃色染料，還能夠使用日本特開2013-054339號公報的段落號0011~0034中所記載之喹啉黃化合物、日本特開2014-026228號公報的段落號0013~0058中所記載之喹啉黃化合物等。
又，本發明中，還能夠使用色素多聚物來作為著色劑。色素多聚物係溶解於溶劑中而使用之染料為較佳，但是色素多聚物可以形成粒子，在色素多聚物為粒子之情形下，通常以分散於溶劑中之狀態使用。粒子狀態的色素多聚物例如能夠藉由乳化聚合而獲得，可舉出日本特開2015-214682號公報中所記載之化合物及製造方法來作為具體例。色素多聚物為在一分子中具有2個以上 的色素結構者，具有3個以上的色素結構為較佳。上限並無特別限定，但是還能夠設為100個以下。在一分子中所具有之複數個色素結構可以為相同的色素結構，亦可以為不同的色素結構。
色素多聚物的重量平均分子量(Mw)係2000~50000為較佳。下限係3000以上為更佳，6000以上為進一步較佳。上限係30000以下為更佳，20000以下為進一步較佳。
關於色素多聚物所具有之色素結構，可舉出源自在可見區域(較佳為400~700nm的波長範圍，更佳為400~650nm的波長範圍)具有吸收之色素化合物之結構。例如，可舉出三芳基甲烷色素結構、氧雜蒽色素結構、蒽醌色素結構、花青色素結構、方酸菁色素結構、喹啉黃色素結構、酞菁色素結構、亞酞菁色素結構、偶氮色素結構、吡唑並三唑色素結構、亞甲基二吡咯色素結構、異吲哚啉色素結構、噻唑色素結構、苯并咪唑色素結構、紫環酮色素結構、二酮吡咯並吡咯色素結構、二亞銨色素結構、萘酞菁色素結構、芮色素結構、二苯并呋喃酮色素結構、部花青色素結構、克酮酸色素結構、氧雜菁色素結構等。
色素多聚物包含由式(A)表示之重複單元、由式(B)表示之重複單元及由式(C)表示之重複單元中的至少1個、或由式(D)表示為較佳。
[化1]
Figure 107125380-A0305-02-0012-1
式(A)中，X1表示重複單元的主鏈，L1表示單鍵或2價的連接基團，D1表示色素結構。關於式(A)的詳細內容，能夠參閱日本特開2013-029760號公報的0138~0152段，且該內容被編入本說明書中。
式(B)中，X2表示重複單元的主鏈，L2表示單鍵或2價的連接基團，D2表示具有能夠與Y2離子鍵結或者配位鍵結之基團之色素結構，Y2表示能夠與D2離子鍵結或配位鍵結之基團。關於式(B)的詳細內容，能夠參閱日本特開2013-029760號公報的0156~0161段，且該內容被編入本說明書中。
式(C)中，L3表示單鍵或2價的連接基團，D3表示色素結構，m表示0或1。關於式(C)的詳細內容，能夠參閱日本特開2013-029760號公報的0165~0167段，且該內容被編入本說明書中。
式(D)中，L4表示(n+k)價的連接基團，L41及L42分別獨立地表示單鍵或2價的連接基團，D4表示色素結構，P4表示取代基；n表示2~15，k表示0~13，n+k為2~15。在n為2以 上之情形下，複數個D4可以彼此不同，亦可以彼此相同。在k為2以上之情形下，複數個P4可以彼此不同，亦可以彼此相同。
作為L4所表示之(n+k)價的連接基團，可舉出日本特開2008-222950號公報的0071~0072段中所記載之連接基團、日本特開2013-029760號公報的0176段中所記載之連接基團等。
P4所表示之取代基可舉出酸基、硬化性基等。作為硬化性基，可舉出乙烯性不飽和基團、環氧基、噁唑啉基、羥甲基等。作為乙烯性不飽和基團，可舉出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。作為酸基，可舉出羧基、磺酸基、磷酸基等。P4所表示之取代基可以係具有重複單元之1價的聚合物鏈。具有重複單元之1價的聚合物鏈係具有源自乙烯基化合物之重複單元之1價的聚合物鏈為較佳。
D4所表示之色素結構為除去1個以上的色素化合物所具有之任意原子而得之結構，且色素化合物的一部分可以與L41鍵結。又，亦可以為包含在主鏈或側鏈上具有色素結構(除去1個以上的色素化合物所具有之任意原子而得之結構)之重複單元之聚合物鏈。關於上述聚合物鏈，只要包含色素結構，則並無特別規定者，但是選自(甲基)丙烯酸系樹脂、苯乙烯系樹脂及(甲基)丙烯酸/苯乙烯系樹脂中之1種為較佳。作為聚合物鏈的重複單元，並無特別規定者，但是可舉出由式(A)表示之重複單元、由式(C)表示之重複單元等。又，構成聚合物鏈之所有重複單元中的具有色素結構之重複單元的總計係5~60莫耳%為較佳，10~50莫耳%為 更佳，20~40莫耳%為進一步較佳。
由式(D)表示之色素多聚物為由式(D-1)表示之結構為較佳。
Figure 107125380-A0305-02-0014-2
式(D-1)中，L4表示(n+k)價的連接基團。n表示2~15，k表示0~13。D4表示色素結構，P4表示取代基。B41及B42分別獨立地表示單鍵、-O-、-S-、-CO-、-NR-、-O2C-、-CO2-、-NROC-或-CONR-。R表示氫原子、烷基或芳基。C41及C42分別獨立地表示單鍵或2價的連接基團。S表示硫原子。在n為2以上之情形下，複數個D4可以彼此不同，亦可以彼此相同。在k為2以上之情形下，複數個P4可以彼此不同，亦可以彼此相同。n+k為2~15。
式(D-1)的L4、D4及P4與式(D)的L4、D4及P4含義相同。
式(D-1)的B41及B42係單鍵、-O-、-CO-、-O2C-、-CO2-、-NROC-或-CONR-為較佳，單鍵、-O-、-CO-、-O2C-或-CO2-為更佳。R表示氫原子、烷基或芳基。
作為式(D-1)的C41及C42所表示之2價的連接基團，伸烷基、伸芳基及將它們組合而成之基團為較佳。伸烷基的碳數係1~30為較佳，1~10為更佳。伸烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種。伸芳基的碳數係6~30為較佳，6~12為更佳。
作為色素多聚物，還能夠使用日本特開2011-213925號公報、日本特開2013-041097號公報、日本特開2015-028144號公報、日本特開2015-030742號公報等中所記載之化合物。
相對於著色組成物的總固體成分，著色劑的含量係20質量%以上為較佳，30質量%以上為更佳，40質量%以上為進一步較佳。上限能夠設為80質量%以下。
<<自由基聚合性化合物>>
本發明的著色組成物含有自由基聚合性化合物。關於自由基聚合性化合物，例如可舉出具有乙烯性不飽和基團之化合物等。作為乙烯性不飽和基團，可舉出乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。
作為自由基聚合性化合物，可以係單體、預聚物、寡聚物等化學形態中的任一者，但單體為較佳。自由基聚合性化合物的分子量係100~3000為較佳。上限係2000以下為更佳，1500以下為進一步較佳。下限係150以上為更佳，250以上為進一步較佳。
聚合性化合物較佳為包含3個以上的乙烯性不飽和基團之化合物，更佳為包含3~15個的乙烯性不飽和基團之化合物，進而較佳為包含3~6個的乙烯性不飽和基團之化合物。並且，自由基聚合性化合物較佳為3~15官能的(甲基)丙烯酸酯化合物，更佳為3~6官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作為自由基聚合性化合物的具體例，可舉出日本特開2009-288705號公報的段落號0095~0108、日本特開2013-029760號公報的0227段、日本特開 2008-292970號公報的段落號0254~0257中所記載的化合物，且該些內容被編入本說明書中。
自由基聚合性化合物係二季戊四醇三丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-330；Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-320；Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD D-310；Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(作為市售品為KAYARAD DPHA；Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造、NK ESTER A-DPH-12E；Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)及經由乙二醇和/或丙二醇殘基而鍵結有該些(甲基)丙烯醯基之結構的化合物(例如，由SARTOMER Company,Inc.製造市售之SR454、SR499)為較佳。並且，還能夠使用該些寡聚物型。並且，作為自由基聚合性化合物，還能夠使用NK ESTER A-TMMT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、KAYARAD RP-1040、DPCA-20(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)。並且，作為自由基聚合性化合物，使用三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧丙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、異氰脲酸環氧乙烷改質三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯等3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物亦較佳。作為3官能的(甲基)丙烯酸酯化合物的市售品，可舉出ARONIX M-309、M-310、M-321、M-350、M-360、M-313、M-315、M-306、M-305、M-303、M-452、M-450(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)、NK ESTER A9300、A-GLY-9E、A-GLY-20E、A-TMM-3、A-TMM-3L、A-TMM-3LM-N、A-TMPT、TMPT(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、KAYARAD GPO-303、TMPTA、THE-330、TPA-330、PET-30(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。
自由基聚合性化合物可以具有酸基。藉由使用具有酸基之自由基聚合性化合物，顯影時容易去除未曝光部的著色組合物層，從而能夠有效地抑制產生顯影殘渣。作為酸基，可舉出羧基、磺基、磷酸基等，羧基為較佳。作為具有酸基之自由基聚合性化合物的市售品，可舉出ARONIX M-510、M-520、ARONIX TO-2349(TOAGOSEI CO.,LTD.製造)等。
作為自由基聚合性化合物的較佳的酸值，0.1~40mgKOH/g，更佳為5~30mgKOH/g。若自由基聚合性化合物的酸值為0.1mgKOH/g以上，則相對於顯影液之溶解性良好，若為40mgKOH/g以下，則有利於製造或操作。
自由基聚合性化合物係具有己內酯結構之化合物亦較佳的態樣。關於具有己內酯結構之自由基聚合性化合物，例如作為KAYARAD DPCA系列而由Nippon Kayaku Co.,Ltd.市售，可舉出DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等。
自由基聚合性化合物還能夠使用具有伸烷氧基之化合物。具有伸烷氧基之自由基聚合性化合物係具有伸乙基氧基和/或伸丙基氧基之化合物為較佳，具有伸乙基氧基之化合物為更佳，具有4~20個伸乙基氧基之3~6官能(甲基)丙烯酸酯化合物為進一步 較佳。作為具有伸烷氧基之自由基聚合性化合物的市售品，例如可舉出SARTOMER Company，Inc.製造的具有4個伸乙基氧基之4官能(甲基)丙烯酸酯亦即SR-494、具有3個伸異丁氧基之3官能(甲基)丙烯酸酯亦即KAYARAD TPA-330等。
作為自由基聚合性化合物，如日本特公昭48-041708號公報、日本特開昭51-037193號公報、日本特公平2-032293號公報、日本特公平2-016765號公報中所記載那樣的胺甲酸乙酯丙烯酸酯類；日本特公昭58-049860號公報、日本特公昭56-017654號公報、日本特公昭62-039417號公報、日本特公昭62-039418號公報中所記載之具有環氧乙烷系骨架之胺甲酸乙酯化合物亦較佳。並且，使用日本特開昭63-277653號公報、日本特開昭63-260909號公報、日本特開平1-105238號公報中所記載之在分子內具有胺基結構或硫醚結構之自由基聚合性化合物亦較佳。作為市售品，可舉出UA-7200(Shin-Nakamura Chemical Co.,Ltd.製造)、DPHA-40H(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.製造)等。
相對於著色組成物的總固體成分，自由基聚合性化合物的含量係0.1~50質量%為較佳。下限係0.5質量%以上為更佳，1質量%以上為進一步較佳。上限係45質量%以下為更佳，40質量%以下為進一步較佳。自由基聚合性化合物可以單獨使用1種，亦可以同時使用2種以上。在同時使用2種以上之情形下，它們 的總計成為上述範圍為較佳。
<<光自由基聚合起始劑>>
關於本發明的著色組成物含有光自由基聚合起始劑。作為光自由基聚合起始劑，只要具有起始自由基聚合性化合物的聚合之能力，則並無特別限制，能夠從公知的光自由基聚合起始劑中適當選擇。例如，對紫外線區域至可見區域的光線具有感光性之化合物為較佳。並且，可以係與經光激發之增感劑產生某種作用並生成活性自由基之化合物。
光自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數較佳為超過100L．mol-1．cm-1，更佳為1000L．mol-1．cm-1以上，進而較佳為2000L．mol-1．cm-1以上。
作為光自由基聚合起始劑，例如可舉出鹵化烴衍生物(例如，具有三嗪骨架之化合物、具有噁二唑骨架之化合物等)、醯基膦化合物、六芳基雙咪唑、肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、α-胺基苯乙酮化合物等。光自由基聚合起始劑從曝光靈敏度的觀點而言，三鹵甲基三嗪(trihalo methyl triazine)化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-胺基苯乙酮化合物、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、環戊二烯-苯-鐵錯合物、鹵甲基噁二唑化合物及3-芳基取代之香豆素化合物為較佳，選自肟化合物、α-胺基苯乙酮化合物及醯基膦化合物中之化合物為更佳，肟化合物為進一步較佳。作為 光自由基聚合起始劑，能夠參閱日本特開2014-130173號公報的0065~0111段的記載，該內容被編入本說明書中。
作為α-胺基苯乙酮化合物的市售品，可舉出IRGACURE-907、IRGACURE-369、IRGACURE-379及IRGACURE-379EG(以上，BASF公司製造)等。作為醯基膦化合物的市售品，可舉出IRGACURE-819、DAROCUR-TPO(以上，BASF公司製造)等。
作為肟化合物，例如能夠使用日本特開2001-233842號公報中所記載之化合物、日本特開2000-080068號公報中所記載之化合物、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物。作為肟化合物的具體例，例如可舉出3-苯甲醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊烷-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁烷-2-酮及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。
作為肟化合物，還能夠使用J.C.S.Perkin II(1979年，pp.1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979年，pp.156-162)、光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995年，pp.202-232)、日本特開2000-066385號公報、日本特開2000-080068號公報、日本特表2004-534797號公報、日本特開2006-342166號公報中所記載之化合物等。作為市售品，還可較佳地使用IRGACURE-OXE01、IRGACURE-OXE02、IRGACURE-OXE03、IRGACURE-OXE04(以上，BASF公司製造)。並且，能 夠使用TRONLY TR-PBG-304、TRONLY TR-PBG-309、TRONLY TR-PBG-305(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD製造)、ADEKA ARKLS NCI-930、ADECA OPTOMER N-1919(日本特開2012-014052號公報中所記載的光聚合起始劑2)(以上，ADEKA CORPORATION製造)。
並且，作為上述以外之肟化合物，可以使用在咔唑環的N位連結有肟之日本特表2009-519904號公報中所記載之化合物、在二苯甲酮部位導入有雜(hetero)取代基之美國專利第7626957號公報中所記載之化合物、在色素部位導入有硝基之日本特開2010-015025號公報及美國專利公開2009-0292039號中所記載之化合物、國際公開WO2009/131189號公報中所記載之酮肟化合物、在同一分子內含有三嗪骨架和肟骨架之美國專利7556910號公報中所記載之化合物、在405nm處具有極大吸收且對g射線光源具有良好的靈敏度之日本特開2009-221114號公報中所記載之化合物等。較佳地例如能夠參閱日本特開2013-029760號公報的段落號0274~0306，且該些內容被編入本說明書中。
本發明中，作為光自由基聚合起始劑，還能夠使用具有茀環之肟化合物。作為具有茀環之肟化合物的具體例，可舉出日本特開2014-137466號公報中所記載之化合物。該內容被編入本說明書中。
本發明中，作為光自由基聚合起始劑，還能夠使用具有苯并呋喃骨架之肟化合物。作為具體例，可舉出國際公開WO2015/036910 號公報中所記載之化合物OE-01~OE-75。
本發明中，作為光自由基聚合起始劑，還能夠使用具有氟原子之肟化合物。作為具有氟原子之肟化合物的具體例，可舉出日本特開2010-262028號公報中所記載之化合物、日本特表2014-500852號公報中所記載之化合物24、36~40、日本特開2013-164471號公報中所記載之化合物(C-3)等。該內容被編入本說明書中。
本發明中，作為光自由基聚合起始劑，能夠使用具有硝基之肟化合物。具有硝基之肟化合物設為二聚體亦較佳。作為具有硝基之肟化合物的具體例，可舉出日本特開2013-114249號公報的段落號0031~0047、日本特開2014-137466號公報的段落號0008~0012、0070~0079中所記載的化合物、日本專利4223071號公報的段落號0007~0025中所記載的化合物、ADEKA ARKLS NCI-831(ADEKA CORPORATION製造)等。
以下示出在本發明中較佳地使用之肟化合物的具體例，但本發明並不限定於該等。
Figure 107125380-A0305-02-0022-3
Figure 107125380-A0305-02-0023-4
Figure 107125380-A0305-02-0023-5
肟化合物係在350nm~500nm的波長區域具有極大吸收波長之化合物為較佳，在360nm~480nm的波長區域具有極大吸收波長之化合物為更佳。又，肟化合物係365nm及405nm的吸光度高的化合物為較佳。
從靈敏度的觀點而言，肟化合物在365nm或405nm下之莫耳吸光係數係1,000~300,000L．mol-1．cm-1為較佳，2,000~ 300,000L．mol-1．cm-1為更佳，5,000~200,000L．mol-1．cm-1為特佳。
光自由基聚合起始劑可以使用2官能或3官能以上的光自由基聚合起始劑。作為該種光自由基聚合起始劑的具體例，可舉出日本特表2010-527339號公報、日本特表2011-524436號公報、國際公開WO2015/004565號公報、日本特表2016-532675號公報的段落號0412~0417、國際公開WO2017/033680號公報的段落號0039~0055中所記載之肟化合物的二聚體、日本特表2013-522445號公報中所記載之化合物(E)及化合物(G)、國際公開WO2016/034963號公報中所記載之Cmpd1~7等。
相對於著色組成物的總固體成分，光自由基聚合起始劑的含量係0.1~30質量%為較佳，0.5~20質量%為更佳，1~10質量%為進一步較佳。
又，相對於自由基聚合性化合物100質量份，光自由基聚合起始劑的含量係1~200質量份為較佳。上限係180質量份以下為更佳，150質量份以下為進一步較佳，100質量份以下為更加進一步較佳。下限係5質量份以上為更佳，10質量份以上為進一步較佳，15質量份以上為更加進一步較佳。
本發明的著色組成物可以僅包含1種光自由基聚合起始劑，亦可以包含2種以上。在包含2種以上光自由基聚合起始劑之情形下，它們的總量成為上述範圍為較佳。
<<熱自由基聚合起始劑>>
關於本發明的著色組成物含有熱自由基聚合起始劑。熱自由基聚合起始劑為藉由熱能產生自由基來開始或促進自由基聚合性化合物的聚合反應之化合物。本發明中，作為熱自由基聚合起始劑，使用選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種(第1態樣)；或作為熱自由基聚合起始劑，使用波長365nm下之莫耳吸光係數為100L．mol-1．cm-1以下，且熱分解溫度為120~270℃的化合物(第2態樣)。
另外，本發明中，熱自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數藉由如下方式來算出：將熱自由基聚合起始劑溶解於溶劑中，以製備熱自由基聚合起始劑的5mol%溶液(測量溶液)，並對該測量溶液的吸光度進行測量。具體而言，將前述測量溶液放入寬度為1cm的玻璃槽(glass cell)中，使用Agilent Technologies公司製造的UV-Vis-NIR光譜儀(Cary5000)來測量吸光度，並代入到下述式中，算出了波長365nm下之莫耳吸光係數(L．mol-1．cm-1)。
Figure 107125380-A0305-02-0025-6
上述式中，ε表示莫耳吸光係數(L．mol-1．cm-1)，A表示吸光度，c表示測量溶液的濃度(mol/L)，l表示光路長度(cm)。
熱自由基聚合起始劑的莫耳吸光係數的測量中，作為測 量溶液的製備中所使用之溶劑，可舉出乙腈、氯仿。在熱自由基聚合起始劑為溶解於乙腈之化合物之情形下，使用乙腈來製備測量溶液。在熱自由基聚合起始劑為雖然不溶解於乙腈，但是溶解於氯仿之化合物之情形下，使用氯仿來製備測量溶液。又，在熱自由基聚合起始劑為雖然不溶解於乙腈及氯仿，但是溶解於二甲基亞碸之化合物之情形下，使用二甲基亞碸來製備測量溶液。
另外，對於上述光自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數，亦能夠以相同的方式算出。
又，本發明中，熱自由基聚合起始劑的熱分解溫度使用藉由熱重量測量的方法而測量之值。
第1態樣中所使用之熱自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數係100L．mol-1．cm-1以下為較佳，50L．mol-1．cm-1以下為更佳，20L．mol-1．cm-1以下為進一步較佳。
第1態樣中所使用之熱自由基聚合起始劑的熱分解溫度係270℃以下為較佳。熱分解溫度的上限係230℃以下為更佳，200℃以下為進一步較佳。熱分解溫度的下限係100℃以上為較佳，110℃以上為更佳，120℃以上為進一步較佳。
第2態樣中所使用之熱自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數係100L．mol-1．cm-1以下，70L．mol-1．cm-1以下為較佳，50L．mol-1．cm-1以下為更佳。
第2態樣中所使用之熱自由基聚合起始劑的熱分解溫度係120~270℃。熱分解溫度的上限係230℃以下為較佳，200℃以下 為更佳。
作為第2態樣中所使用之熱自由基聚合起始劑，只要是具有上述特性之化合物，則並無特別限定，可舉出頻哪醇化合物、α-羥基苯乙酮化合物等，就可獲得更加顯著的本發明的效果之理由而言，頻哪醇化合物、α-羥基苯乙酮化合物為較佳，頻哪醇化合物為更佳。
作為本發明中所使用之熱自由基聚合起始劑，頻哪醇化合物為較佳。
作為頻哪醇化合物，苯并頻哪醇化合物為較佳。作為頻哪醇化合物，可舉出由下述式(T-1)~(T-3)表示之化合物。
Figure 107125380-A0305-02-0027-7
式(T-1)~(T-3)中，Rt1~Rt4分別獨立地表示取代基，m1~m4分別獨立地表示0~4的整數。在m1為2~4之情形下， m1個Rt1可以彼此相同，亦可以彼此不同。又，m1個Rt1中的2個Rt1彼此可以相互鍵結而形成環。在m2為2~4之情形下，m2個Rt2可以彼此相同，亦可以彼此不同。又，m2個Rt2中的2個Rt2彼此可以相互鍵結而形成環。在m3為2~4之情形下，m3個Rt3可以彼此相同，亦可以彼此不同。又，m3個Rt3中的2個Rt3彼此可以相互鍵結而形成環。在m4為2~4之情形下，m4個Rt4可以彼此相同，亦可以彼此不同。又，m4個Rt4中的2個Rt4彼此可以相互鍵結而形成環。又，Rt1與Rt2、Rt1與Rt3、Rt1與Rt4、Rt2與Rt3、Rt2與Rt4、Rt3與Rt4可以鍵結而形成環。
式(T-1)中，Rt5及Rt6分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基、Ti(RM1)(RM2)(RM3)、Zr(RM1)(RM2)(RM3)、Si(RM1)(RM2)(RM3)或B(RM1)(RM2)，RM1~RM3分別獨立地表示取代基。
式(T-2)中，M1表示Ti(RM4)(RM5)、Zr(RM4)(RM5)、Si(RM4)(RM5)或B(RM4)，RM4及RM5分別獨立地表示取代基。
式(T-3)中，M2表示Ti(RM6)、Zr(RM6)、Si(RM6)或B，RM6表示取代基，L1表示2價的連接基團。
作為Rt1~Rt4、RM1~RM6所表示之取代基，可舉出烷基、芳基、雜環基、硝基、氰基、鹵素原子、-ORX1、-SRX1、-CORX1、-COORX1、-OCORX1、-NRX1RX2、-NHCORX1、-CONRX1RX2、-NHCONRX1RX2、-NHCOORX1、-SO2RX1、-SO2ORX1、-NHSO2RX1等。RX1及RX2分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
鹵素原子可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作為取代基的烷基、RX1及RX2所表示之烷基、式(T-1)中的Rt5及Rt6所表示之烷基的碳數係1~20為較佳。烷基可以為直鏈、支鏈、環狀中的任一種，但是直鏈或支鏈為較佳。
作為取代基的芳基、RX1及RX2所表示之芳基、式(T-1)中的Rt5及Rt6所表示之芳基的碳數係6~20為較佳，6~15為更佳，6~10為進一步較佳。芳基可以為單環，亦可以為縮合環。
作為取代基的雜環基、以及RX1及RX2所表示之雜環基係5員環或6員環為較佳。雜環基可以為單環，亦可以為縮合環。構成雜環基之碳原子的數係3~30為較佳，3~18為更佳，3~12為更佳。構成雜環基之雜原子的數係1~3為較佳。構成雜環基之雜原子係氮原子、氧原子或硫原子為較佳。又，雜環基的氫原子的一部分或全部可以被上述取代基取代。
m1及m4分別獨立地表示0~4的整數，0~3為較佳，0~2為更佳，0或1為進一步較佳，0為特佳。
作為L1所表示之2價的連接基團，可舉出伸烷基、伸芳基、-NR’-(R’表示氫原子、可以具有取代基之烷基或可以具有取代基之芳基，氫原子為較佳)、-SO2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-、-S-及將它們組合而成之基團。
式(T-1)中，Rt5及Rt6的至少一者係氫原子為較佳，Rt5及Rt6這兩者係氫原子為更佳。
作為頻哪醇化合物的具體例，可舉出苯并頻哪醇、1,2-二甲氧基-1,1,2,2-四苯乙烷、1,2-二乙氧基-1,1,2,2-四苯乙烷、1,2-二 苯氧基-1,1,2,2-四苯乙烷、1,2-二甲氧基-1,1,2,2-四(4-甲基苯基)乙烷、1,2-二苯氧基-1,1,2,2-四(4-甲氧基苯基)乙烷、1,2-雙(三甲基甲矽烷氧基)-1,1,2,2-四苯乙烷、1,2-雙(三乙基甲矽烷氧基)-1,1,2,2-四苯乙烷、1,2-雙(三級丁基二甲基甲矽烷氧基)-1,1,2,2-四苯乙烷、1-羥基-2-三甲基甲矽烷氧基-1,1,2,2-四苯乙烷、1-羥基-2-三乙基甲矽烷氧基-1,1,2,2-四苯乙烷、1-羥基-2-三級丁基二甲基甲矽烷氧基-1,1,2,2-四苯乙烷等。
作為α-羥基苯乙酮化合物，可舉出由下述式(T-11)表示之化合物。
式(T-11)
Figure 107125380-A0305-02-0030-8
式中Rt11表示取代基，Rt12及Rt13分別獨立地表示氫原子或取代基，Rt12與Rt13可以相互鍵結而形成環，m表示0~4的整數。
作為Rt11所表示之取代基，可舉出上述取代基，烷基、烷氧基為較佳。烷基及烷氧基可以未經取代，亦可以具有取代基。作為取代基，可舉出羥基等。
Rt12及Rt13分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基，可舉出上述取代基，烷基、芳基為較佳。又，Rt12與Rt13可以相互鍵結而形成環(較佳為碳數4~8的環，更佳為碳數4~8的脂肪族環。
作為α-羥基苯乙酮化合物的具體例，可舉出1-羥基-環己基-苯基-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙烷-1-酮等。作為α-羥基苯乙酮化合物的市售品，可舉出IRGACURE-184、IRGACURE-2959(以上，BASF公司製造)等。
相對於著色組成物的總固體成分，熱自由基聚合起始劑的含量係0.1~30質量%為較佳，0.5~20質量%為更佳，1~10質量%為進一步較佳。
又，相對於光自由基聚合起始劑100質量份，熱自由基聚合起始劑的含量係10~1000質量份為較佳。上限係500質量份以下為更佳，300質量份以下為進一步較佳，200質量份以下為更加進一步較佳。下限係30質量份以上為更佳，40質量份以上為進一步較佳，50質量份以上為更加進一步較佳。
又，相對於自由基聚合性化合物100質量份，熱自由基聚合起始劑的含量係1~200質量份為較佳。上限係180質量份以下為更佳，150質量份以下為進一步較佳，100質量份以下為更加進一步較佳。下限係5質量份以上為更佳，10質量份以上為進一步較佳，15質量份以上為更加進一步較佳。
本發明的著色組成物可以僅包含1種熱自由基聚合起始劑，亦可以包含2種以上。在包含2種以上熱自由基聚合起始劑之情形下，它們的總量成為上述範圍為較佳。
<<具有環氧基之化合物>>
本發明的著色組成物含有具有環氧基之化合物(以下，還稱為 環氧化合物)為較佳。依據該態樣，容易形成耐濕性更加優異之硬化膜。作為環氧化合物，在一分子內具有2個以上的環氧基之化合物為較佳。環氧基的上限係100個以下為較佳，10個以下為更佳，5個以下為進一步較佳。
環氧化合物係具有芳香族環和/或脂肪族環之結構的化合物為較佳，具有脂肪族環之結構的化合物為進一步較佳。環氧化合物中，環氧基經由單鍵或連接基團而鍵結於芳香族環和/或脂肪族環上為較佳。作為連接基團，可舉出伸烷基、伸芳基、-NR’-(R’表示氫原子、可以具有取代基之烷基或可以具有取代基之芳基，氫原子為較佳)、-SO2-、-CO-、-COO-、-OCO-、-O-、-S-及將它們組合而成之基團。
在環氧化合物為具有脂肪族環之化合物之情形下，環氧基直接鍵結(單鍵)於脂肪族環上為較佳。在環氧化合物為具有芳香族環之化合物之情形下，環氧基經由連接基團而鍵結於芳香族環上為較佳。連接基團係包含伸烷基或伸烷基與-O-的組合之基團為較佳。
又，關於環氧化合物，還能夠使用具有2個以上的芳香族環藉由烴基連結而成之結構之化合物。烴基係碳數1~6的伸烷基為較佳。環氧基經由上述連接基團而連結為較佳。
環氧化合物的環氧當量(=具有環氧基之化合物的分子量/環氧基的數)係500g/eq以下為較佳，100~400g/eq為更佳，100~300g/eq為進一步較佳。
環氧化合物可以係低分子化合物(例如分子量小於1000)， 亦可以係高分子化合物(macromolecule)(例如，分子量1000以上，聚合物時，重量平均分子量為1000以上)。環氧化合物的分子量(在聚合物之情形下，為重量平均分子量)係200~100000為較佳，500~50000為更佳。環氧化合物的分子量(在聚合物之情形下，為重量平均分子量)的上限係3000以下為較佳，2000以下為更佳，1500以下為進一步較佳。
環氧化合物亦能夠使用日本特開2013-011869號公報的段落號0034~0036、日本特開2014-043556號公報的段落號0147~0156、日本特開2014-089408號公報的段落號0085~0092中所記載之化合物。該些內容被編入本說明書中。作為環氧化合物的市售品，例如，作為雙酚A型環氧樹脂，可舉出jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1007、jER1009、jER1010(以上，Mitsubishi Chemical Corporation製造)、EPICLON860、EPICLON1050、EPICLON1051、EPICLON1055(以上，DIC CORPORATION製造)等。作為雙酚F型環氧樹脂，可舉出jER806、jER807、jER4004、jER4005、jER4007、jER4010(以上，Mitsubishi Chemical Corporation製造)、EPICLON830、EPICLON835(以上，DIC CORPORATION製造)、LCE-21、RE-602S(以上，Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。作為苯酚酚醛清漆型環氧樹脂，可舉出jER152、jER154、jER157S70、jER157S65(以上，Mitsubishi Chemical Corporation製造)、EPICLON N-740、EPICLON N-770、EPICLON N-775(以上，DIC CORPORATION製 造)等。作為甲酚酚醛清漆型環氧樹脂，可舉出EPICLON N-660、EPICLON N-665、EPICLON N-670、EPICLON N-673、EPICLON N-680、EPICLON N-690、EPICLON N-695(以上，DIC CORPORATION製造)、EOCN-1020(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)等。作為脂肪族環氧樹脂，可舉出ADEKA RESIN EP-4080S、ADEKA RESIN EP-4085S、ADEKA RESIN EP-4088S(以上，ADEKA CORPORATION製造)、CELLOXIDE2021P、CELLOXIDE2081、CELLOXIDE2083、CELLOXIDE2085、EHPE3150、EPOLEAD PB 3600、EPOLEAD PB 4700(以上，Daicel Corporation製造)、DENACOL EX-212L、EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L(以上，Nagase ChemteX Corporation製造)等。除此之外，可舉出ADEKA RESIN EP-4000S、ADEKA RESIN EP-4003S、ADEKA RESIN EP-4010S、ADEKA RESIN EP-4011S(以上，ADEKA CORPORATION製造)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上，ADEKA CORPORATION製造)、jER1031S(Mitsubishi Chemical Corporation製造)等。
在本發明的著色組成物含有環氧化合物之情形下，相對於著色組成物的總固體成分，環氧化合物的含量係0.1~40質量%為較佳。下限例如係0.5質量%以上為更佳，1質量%以上為進一步較佳。上限例如係30質量%以下為更佳，20質量%以下為進一步較佳。環氧化合物可以單獨使用1種，亦可以同時使用2種以上。在同時使用2種以上之情形下，總計成為上述範圍為較佳。
並且，相對於自由基聚合性化合物100質量份，環氧化合物的含量較佳為5~100質量份。上限係100質量份以下為較佳，70質量份以下為更佳，50質量份以下為進一步較佳。下限係5質量份以上為較佳，8質量份以上為更佳，10質量份以上為進一步較佳。若環氧化合物與自由基聚合性化合物的比例在上述範圍內，則可獲得更加優異之耐濕性。
<<樹脂>>
本發明的著色組成物包含樹脂為較佳。樹脂例如以將顏料等的粒子分散於組成物中之用途、黏合劑的用途進行摻合。另外，將主要用於使顏料等的粒子分散之樹脂還稱為分散劑。但是，樹脂的該種用途為一例，亦能夠以該種用途以外的目的進行使用。
樹脂的重量平均分子量(Mw)係2,000~2,000,000為較佳。上限係1,000,000以下為更佳，500,000以下為進一步較佳。下限係3,000以上為更佳，5,000以上為進一步較佳。
本發明的著色組成物中，相對於著色組成物的總固體成分，樹脂的含量較佳為1~80質量%。下限係10質量%以上為更佳，20質量%以上為進一步較佳。上限係60質量%以下為更佳，40質量%以下為進一步較佳。
(分散劑)
本發明的著色組成物包含分散劑來作為樹脂為較佳。作為分散劑，例如可舉出高分子分散劑〔例如，聚醯胺胺及其鹽、多羧酸及其鹽、高分子量不飽和酸酯、改質聚胺酯、改質聚酯、改質聚(甲 基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物、萘磺酸福馬林縮合物〕、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺等。
高分子分散劑根據其結構能夠進一步分類為直鏈狀高分子、末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子。高分子分散劑吸附於顏料的表面，起到防止再凝聚之作用。因此，能夠舉出具有針對顏料表面的錨定部位之末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子來作為較佳的結構。並且，還能夠較佳地使用日本特開2011-070156號公報的段落號0028~0124中所記載的分散劑或日本特開2007-277514號公報中所記載的分散劑。該些內容被編入本說明書中。
本發明中，作為分散劑的樹脂使用包含在側鏈上具有接枝鏈之重複單元之樹脂(以下，還稱為接枝樹脂)亦較佳。依據該態樣，能夠進一步提高顏料的分散性。在此，所謂接枝鏈，係指從重複單元的主鏈分支而延伸之聚合物鏈。關於接枝鏈的長度，並無特別限制，若接枝鏈變長則立體排斥效果變高，能夠提高顏料等的分散性。接枝鏈中，除氫原子以外之原子數較佳為40~10000，除氫原子以外之原子數更佳為50~2000，除氫原子以外之原子數進而較佳為60~500。
接枝鏈包含選自聚酯鏈、聚醚鏈、聚(甲基)丙烯酸鏈、聚胺酯鏈、聚脲鏈及聚醯胺鏈中之至少1種結構為較佳，包含選自聚酯鏈、聚醚鏈及聚(甲基)丙烯酸鏈中之至少1種結構為更佳，包含聚酯鏈為進一步較佳。
作為接枝鏈的末端結構，並無特別限定。可以係氫原子，亦可以係取代基。作為取代基，可舉出烷基、芳基、雜芳基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳硫醚基、雜芳硫醚基等。其中，從提高顏料等的分散性之觀點考慮，具有立體排斥效果之基團為較佳，碳數5~24的烷基或者烷氧基為較佳。烷基及烷氧基可以係直鏈狀、支鏈狀及環狀中的任一者，直鏈狀或支鏈狀為較佳。
作為接枝樹脂，可舉出包含由下述式(1)~式(4)中的任一者表示之重複單元之樹脂。
Figure 107125380-A0305-02-0037-9
式(1)~式(4)中，W1、W2、W3及W4分別獨立地表示氧原子或NH，X1、X2、X3、X4及X5分別獨立地表示氫原子、1價的有機基團或鹵素原子，Y1、Y2、Y3及Y4分別獨立地表示2價的連接基團，Z1、Z2、Z3及Z4分別獨立地表示1價的有機基團，R3表示伸烷基，R4表示氫原子或1價的有機基團，n、m、p及q分別獨立地表示1~500的整數，j及k分別獨立地表示2~8的整 數，式(3)中，p為2~500時，存在複數個之R3可以彼此相同，亦可以彼此不同，式(4)中，q為2~500時，存在複數個之X5及R4可以彼此相同，亦可以彼此不同。
W1、W2、W3及W4較佳為氧原子。X1、X2、X3、X4及X5較佳為氫原子或碳數1~12的烷基，更佳為氫原子或甲基，甲基為特佳。Y1、Y2、Y3及Y4分別獨立地表示2價的連接基團，連接基團在結構並沒有特別限制。例如，可舉出伸烷基(較佳為碳數1~12的伸烷基)、伸芳基(較佳為碳數6~20的伸芳基)、-NH-、-SO-、-SO2-、-CO-、-O-、-COO-、OCO-、-S-及組合它們2個以上而成之基團。Z1、Z2、Z3及Z4所表示之1價的有機基團的結構並無特別限定，具體而言，可舉出烷基、羥基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、雜芳基硫醚基及胺基等。作為由Z1、Z2、Z3及Z4表示之有機基團，從分散性提高的觀點考慮，具有立體排斥效果者為較佳，分別獨立地係碳數5~24的烷基或烷氧基為更佳，尤其，分別獨立地係碳數5~24的支鏈烷基、碳數5~24的環狀烷基、或碳數5~24的烷氧基為進一步較佳。另外，烷氧基中所包含之烷基可以係直鏈狀、支鏈狀、環狀中的任一者。
式(1)~式(4)中，n、m、p及q分別獨立地表示1~500的整數。並且，式(1)及式(2)中，j及k分別獨立地表示2~8的整數。從分散穩定性、顯影性的觀點考慮，式(1)及式(2)中之j及k係4~6的整數為較佳，5為最佳。
式(3)中，R3表示伸烷基，碳數1~10的伸烷基為較佳， 碳數2或3的伸烷基為更佳。p為2~500時，存在複數個之R3可以彼此相同，亦可以彼此不同。
式(4)中，R4表示氫原子或1價的有機基團。作為1價的有機基團，在結構上並沒有特別限定。例如，可舉出氫原子、烷基、芳基、雜芳基，氫原子及烷基為較佳。式(4)中，q為2~500時，存在複數個之X5及R4可以彼此相同，亦可以彼此不同。
作為接枝樹脂，例如可舉出下述結構的樹脂等。並且，關於接枝樹脂的詳細內容，能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0025~0094的記載，且該內容被編入本說明書中。
Figure 107125380-A0305-02-0039-10
並且，本發明中，作為樹脂，使用在主鏈上包含氮原子之樹脂為較佳。在主鏈上包含氮原子之樹脂(以下，還稱為寡聚亞胺系樹脂)包含如下重複單元為較佳，該重複單元選自聚(低級伸烷基亞胺)系重複單元、聚烯丙基胺系重複單元、聚二烯丙基胺系重複單元、間二甲苯二胺-環氧氯丙烷縮聚物系重複單元及聚乙烯胺系重複單元中之至少1種且具有氮原子。
並且，作為寡聚亞胺系樹脂，較佳為如下樹脂，該樹脂具有：具備具有pKa 14以下的官能基之部分結構X之重複單元；及具有包含原子數40~10,000的寡聚物鏈或聚合物鏈Y之側鏈之 重複單元。
寡聚亞胺系樹脂例如使用包含由式(I-1)表示之重複單元、由式(I-2)表示之重複單元和/或由式(I-2a)表示之重複單元之樹脂為較佳。
Figure 107125380-A0305-02-0040-11
R1及R2各自獨立地表示氫原子、鹵素原子或烷基(碳數1~6為較佳)。a各自獨立地表示1~5的整數。*表示重複單元之間的連結部。
R8及R9為與R1含義相同的基團。
L為單鍵、伸烷基(碳數1~6為較佳)、伸烯基(碳數2~6為較佳)、伸芳基(碳數6~24為較佳)、伸雜芳基(碳數1~6為較佳)、亞胺基(碳數0~6為較佳)、醚基、硫醚基、羰基或包括該等的組合之連接基團。其中，單鍵或-CR5R6-NR7-(亞胺基成為X或Y)為較佳。在此，R5、R6分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基(碳數1~6為較佳)。R7表示氫原子或碳數1~6的烷基。
La係與CR8CR9和N一起形成環結構之結構部位，較佳為與CR8CR9的碳原子一起形成碳數3~7的非芳香族雜環之結構部位。進一步較佳為與CR8CR9的碳原子及N(氮原子)一起形成5~7員的非芳香族雜環之結構部位，更佳為形成5員的非芳香族雜環 之結構部位，形成吡咯啶之結構部位為特佳。該結構部位還可以具有烷基等取代基。
X表示具有pKa14以下的官能基之基團。
Y表示原子數40~10,000的側鏈。
上述寡聚亞胺系樹脂還可以含有選自由式(I-3)、式(I-4)及式(I-5)表示之重複單元中之1種以上來作為共聚成分。藉由寡聚亞胺系樹脂包含該種重複單元，能夠提高顏料的分散性。
Figure 107125380-A0305-02-0041-12
R1、R2、R8、R9、L、La、a及*的含義與式(I-1)、(I-2)、(I-2a)中之規定相同。Ya表示具有陰離子基之原子數40~10,000的側鏈。藉由在主鏈部具有一級胺或者二級胺之樹脂中添加具有與胺進行反應而形成鹽之基團之寡聚物或者聚合物而使其進行反應，能夠形成由式(I-3)表示之重複單元。
關於寡聚亞胺系樹脂，能夠參閱日本特開2012-255128號公報的段落號0102~0166的記載，上述內容被編入本說明書中。作為寡聚亞胺系樹脂的具體例，例如可以舉出以下。又，能夠使用日本特開2012-255128號公報的段落號0168~0174中所記載之樹脂。
[化11]
Figure 107125380-A0305-02-0042-13
作為分散劑的樹脂還能夠使用市售品。例如，還能夠將日本特開2012-137564號公報的段落號0129中所記載之產品用作分散劑。例如，可舉出Disperbyk-111(BYKChemie公司製造)等。另外，作為上述分散劑而說明之樹脂還能夠以除分散劑以外的用途使用。例如，還能夠用作黏合劑。
相對於顏料100質量份，分散劑的含量係1~200質量份為較佳。下限係5質量份以上為更佳，10質量份以上為進一步較佳。上限係150質量份以下為更佳，100質量份以下為進一步較佳。
(鹼可溶性樹脂)
本發明的著色組成物含有鹼可溶性樹脂來作為樹脂為較佳。藉由含有鹼可溶性樹脂，顯影性得到提高。另外，鹼可溶性樹脂還 能夠用作分散劑或黏合劑。
鹼可溶性樹脂能夠從具有促進鹼溶解之基團之樹脂中適當選擇。作為促進鹼溶解之基團(以下，還稱為酸基)，例如可舉出羧基、磷酸基、磺基、酚性羥基等，羧基為較佳。鹼可溶性樹脂所具有之酸基的種類可僅為1種，亦可以為2種以上。
鹼可溶性樹脂的重量平均分子量(Mw)係5,000~100,000為較佳。並且，鹼可溶性樹脂的數平均分子量(Mn)係1,000~20,000為較佳。
作為鹼可溶性樹脂，從耐熱性的觀點考慮、聚羥基苯乙烯系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳。並且，從抑制顯影性的觀點考慮，丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂為較佳。
鹼可溶性樹脂係在側鏈上具有羧基之聚合物為較佳。例如，可舉出具有源自甲基丙烯酸、丙烯酸、伊康酸、巴豆酸、順丁烯二酸、2-羧基乙基(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、部分酯化順丁烯二酸等單體之重複單元之共聚物、酚醛清漆型樹脂等鹼可溶性酚樹脂、在側鏈上具有羧基之酸性纖維素衍生物、對具有羥基之聚合物加成酸酐而得之聚合物。尤其，(甲基)丙烯酸和能夠與其共聚之其他單體的共聚物適合作為鹼可溶性樹脂。作為能夠與(甲基)丙烯酸共聚之其他單體，可舉出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。作為(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯 酸芳基酯，可舉出(甲基)甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、三(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸四氟糠酯等。作為乙烯基化合物，可舉出苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、聚苯乙烯巨單體、聚甲基甲基丙烯酸酯巨單體等。並且，作為其他單體，可舉出N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等日本特開平10-300922號公報中所記載的N位取代順丁烯二醯亞胺單體。該些能夠與(甲基)丙烯酸共聚之其他單體可僅為1種，亦可以為2種以上。
作為鹼可溶性樹脂，能夠較佳地使用包括(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其他單體之多元共聚物。並且，亦能夠較佳地使用將(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯與其他單體進行共聚而得到者、日本特開平7-140654號公報中所記載之(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基甲基丙烯酸酯大分子單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯大分子單體 /甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。並且，作為市售品，例如還能夠使用FF-426(FUJIKURA KASEI CO.,LTD.製造)等。
鹼可溶性樹脂還能夠使用具有聚合性基之鹼可溶性樹脂。作為聚合性基，可舉出(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。具有聚合性基之鹼可溶性樹脂係在側鏈上具有聚合性基之鹼可溶性樹脂為較佳。作為具有聚合性基之鹼可溶性樹脂的具體例，例如可舉出下述結構的樹脂等。作為具有聚合性基之鹼可溶性樹脂的市售品，可舉出DIANAL NR系列(MITSUBISHI RAYON CO.,LTD.製造)、Photomer 6173(含有羧基之聚胺酯丙烯酸酯寡聚物，由Diamond Shamrock Co.,Ltd.製造)、VISCOAT R-264、KS RESIST 106(均由OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.製造)、CYCLOMER P系列(例如，ACA230AA)、PLACCEL CF200系列(均由Daicel Corporation製造)、Ebecryl 3800(DAICEL UCB CO.,LTD.製造)、ACRYCURE RD-F8(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.製造)、DP-1305(FUJIFILM Finechemicals Co.,Ltd.製造)等。另外，在本說明書中，具有聚合性基之鹼可溶性樹脂被定義為聚合性化合物。
Figure 107125380-A0305-02-0045-14
Figure 107125380-A0305-02-0046-15
鹼可溶性樹脂包含如下聚合物亦較佳，該聚合物係使包含選自由下述式(ED1)表示之化合物及日本特開2010-168539號公報的由式(1)表示之化合物中之至少1種化合物(以下，有時還將該些化合物稱為“醚二聚物”。)之單體成分聚合而成。
Figure 107125380-A0305-02-0046-16
式(ED1)中，R1及R2分別獨立地表示氫原子或可以具有取代基之碳數1~25的烴基。
作為醚二聚物的具體例，例如能夠參閱日本特開2013-029760號公報的段落號0317，該內容被編入本說明書中。醚二聚物可以僅為1種，亦可以為2種以上。
鹼可溶性樹脂還可以包含源自由下述式(X)表示之化合物之重複單元。
Figure 107125380-A0305-02-0046-17
式(X)中，R1表示氫原子或甲基，R2表示碳數2~10的伸 烷基，R3表示氫原子或可以包含苯環之碳數1~20的烷基。n表示1~15的整數。
上述式(X)中，R2的伸烷基的碳數係2~3為較佳。並且，R3的烷基的碳數係1~10為較佳。R3的烷基還可以包含苯環。作為包含由R3表示之苯環之烷基，能夠舉出苄基、2-苯基(異)丙基等。
關於鹼可溶性樹脂，能夠參閱日本特開2012-208494號公報的段落號0558~0571(所對應之美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的段落號0685~0700)的記載，且該內容被編入本說明書中。並且，還能夠使用日本特開2012-032767號公報的段落號0029~0063中所記載的共聚物(B)及實施例中所使用之鹼可溶性樹脂、日本特開2012-208474號公報的段落號0088~0098中所記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用之黏合劑樹脂、日本特開2012-137531號公報的段落號0022~0032中所記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用之黏合劑樹脂、日本特開2013-024934號公報的段落號0132~0143中所記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用之黏合劑樹脂、日本特開2011-242752號公報的段落號0092~0098及實施例中所使用之黏合劑樹脂、日本特開2012-032770號公報的段落號0030~0072中所記載的黏合劑樹脂。該些內容被編入本說明書中。
鹼可溶性樹脂的酸值係30~500mgKOH/g為較佳。下限係50mgKOH/g以上為更佳，70mgKOH/g以上為進一步較佳。 上限係400mgKOH/g以下為更佳，200mgKOH/g以下為進一步較佳，150mgKOH/g以下為進一步較佳，120mgKOH/g以下為特佳。
相對於著色組成物的總固體成分，鹼可溶性樹脂的含量較佳為1~80質量%。下限係10質量%以上為更佳，20質量%以上為進一步較佳。上限係60質量%以下為更佳，40質量%以下為進一步較佳。本發明的著色組成物可以僅包含1種鹼可溶性樹脂，亦可以包含2種以上。在包含2種以上之情形下，它們的總計成為上述範圍為較佳。
<<溶劑>>
本發明的著色組成物含有溶劑為較佳。溶劑係有機溶劑為較佳。溶劑只要滿足各成分的溶解性或著色組成物的塗佈性，則並無特別限制。
作為有機溶劑的例子，例如可以舉出以下的有機溶劑。作為酯類，例如可以舉出乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸環己酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、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、烷氧基乙酸烷基酯(例如，烷氧基乙酸甲酯、烷氧基乙酸乙酯、烷氧基乙酸丁酯(例如，甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-烷氧基丙酸烷基酯類(例如，3-烷氧基丙酸甲酯、3-烷氧基丙酸乙酯等(例如，3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯等))、2-烷氧 基丙酸烷基酯類(例如，2-烷氧基丙酸甲酯、2-烷氧基丙酸乙酯、2-烷氧基丙酸丙酯等(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、2-乙氧基丙酸乙酯))、2-烷氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-烷氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如，2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、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-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等。作為醚類，例如可以舉出二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等。作為酮類，例如可以舉出甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、2-庚酮、3-庚酮等。作為芳香族烴類，例如可較佳地舉出甲苯、二甲苯等。又，就溶解性提高之觀點而言，3-甲氧基-N,N-二甲基丙醯胺、3-丁氧基-N,N-二甲基丙醯胺亦為較佳。有機溶劑可以單獨使用1種，亦可以將2種以上組合使用。但是，有時因環境方面等的原因而降低作為溶劑的芳香族烴類(苯、甲苯、二甲苯、乙苯等)為佳(例如，相對於有機溶劑總量，能夠設為50質量ppm(parts per million：百萬分點)以下，亦能夠設為10質量ppm以下，或者還能夠設為1質量ppm以下)。
有機溶劑可以單獨使用1種，亦可以將2種以上組合使用。當將2種以上有機溶劑組合使用時，尤其較佳為，上述之由選自3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳 酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚、丙二醇甲醚乙酸酯中的2種以上構成之混合溶液。
本發明中，作為溶劑，使用金屬含量少的溶劑為較佳。溶劑中的金屬含量例如係10質量ppb(parts per billion：十億分率)以下為較佳。依據需要，可以使用金屬含量為質量ppt(parts per trillion：兆分率)級別的溶劑，該種高純度溶劑例如由Toyo Gosei Co.,Ltd提供(化學工業日報，2015年11月13日)。
作為自溶劑中去除金屬等雜質之方法，例如能夠舉出蒸餾(分子蒸餾或薄膜蒸餾等)或使用了過濾器之過濾。作為過濾中所使用之過濾器的過濾器孔徑，10μm以下為較佳，5μm以下為更佳，3μm以下為進一步較佳。過濾器的材質係聚四氟乙烯、聚乙烯或尼龍為較佳。
溶劑可以包含異構體(雖然原子數相同，但是結構不同之化合物)。又，異構體可以僅包含1種，亦可以包含複數種。
本發明中，有機溶劑中，過氧化物的含有率係0.8mmol/L以下為較佳，實質上不含過氧化物為更佳。
溶劑的含量係著色組成物的總固體成分成為5~80質量%之量為較佳。下限係著色組成物的總固體成分成為10質量%之量為更佳。關於上限，係著色組成物的總固體成分成為60質量%以下之量為更佳，成為50質量%以下之量為進一步較佳，成為40質量%以下之量為進一步較佳。
<<硬化促進劑>>
為了提高圖案的硬度或降低硬化溫度，本發明的著色組成物可以包含硬化促進劑。作為硬化促進劑，可以舉出硫醇化合物等。
作為硫醇化合物，可舉出在分子內具有2個以上巰基之多官能硫醇化合物等。多官能硫醇化合物可以以改善穩定性、臭味、解析度、顯影性、密合性等為目的而添加。多官能硫醇化合物較佳為二級烷烴硫醇類，更佳為具有由下述式(T1)表示之結構之化合物。
式(T1)
Figure 107125380-A0305-02-0051-18
(式(T1)中，n表示2~4的整數，L表示2~4價的連接基團。)
上述式(T1)中，L較佳為碳數2~12的脂肪族基團。上述式(T1)中，n為2，L為碳數2~12的伸烷基為更佳。作為多官能硫醇化合物的具體例，可舉出由下述結構式(T2)~(T4)表示之化合物，由式(T2)表示之化合物為較佳。硫醇化合物可以使用1種，亦可以組合2種以上而使用。
Figure 107125380-A0305-02-0051-19
Figure 107125380-A0305-02-0052-20
並且，硬化促進劑還能夠使用羥甲基系化合物(例如日本特開2015-034963號公報的段落號0246中，作為交聯劑而例示之化合物)、胺類、鏻鹽、脒鹽、醯胺化合物(以上，例如日本特開2013-041165號公報的段落號0186中所記載的硬化劑)、鹼產生劑(例如，日本特開2014-055114號公報中所記載的離子性化合物)、異氰酸酯化合物(例如，日本特開2012-150180號公報的段落號0071中所記載的化合物)、烷氧基矽烷化合物(例如，日本特開2011-253054號公報中所記載的具有環氧基之烷氧基矽烷化合物)、鎓鹽化合物(例如，在日本特開2015-034963號公報的段落號0216中作為酸產生劑而例示之化合物、日本特開2009-180949號公報中所記載的化合物)等。
在本發明的著色組成物含有硬化促進劑之情形下，相對於著色組成物的總固體成分，硬化促進劑的含量係0.3~8.9質量%為較佳，0.8~6.4質量%為更佳。
<<顏料衍生物>>
本發明的著色組成物含有顏料衍生物為較佳。作為顏料衍生物，可舉出具有由酸基、鹼性基團或酞醯亞胺甲基取代發色團的一部分之結構的化合物。
作為構成顏料衍生物之發色團，可舉出喹啉系骨架、苯并咪唑酮系骨架、二酮吡咯並吡咯系骨架、偶氮系骨架、酞菁系骨架、蒽醌系骨架、喹吖酮系骨架、二噁
Figure 107125380-A0305-02-0053-29
系骨架、紫環酮系骨架、苝系骨架、硫靛藍系骨架、異吲哚啉系骨架、異吲哚啉酮系骨架、喹啉黃系骨架、士林系骨架、金屬錯合物系骨架等，喹啉系骨架、苯并咪唑酮系骨架、二酮吡咯並吡咯系骨架、偶氮系骨架、喹啉黃系骨架、異吲哚啉系骨架及酞菁系骨架為較佳，偶氮系骨架及苯并咪唑酮系骨架為更佳。作為顏料衍生物所具有之酸基，磺基、羧基為較佳，磺基為更佳。作為顏料衍生物所具有之鹼性基團，胺基為較佳，三級胺為更佳。作為顏料衍生物的具體例，例如能夠參閱日本特開2011-252065號公報的段落號0162~0183的記載，且該內容被編入本說明書中。
在本發明的著色組成物含有顏料衍生物之情形下，相對於顏料100質量份，顏料衍生物的含量係1~30質量份為較佳，3~20質量份為進一步較佳。顏料衍生物可以僅使用1種，亦可以同時使用2種以上。
<<界面活性劑>>
本發明的著色組成物含有界面活性劑為較佳。作為界面活性劑，能夠使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界 面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑，從能夠進一步提高塗佈性之原因考慮，氟系界面活性劑為較佳。
藉由在本發明的著色組成物中含有氟系界面活性劑，製備成塗佈液時的液特性得到提高，能夠進一步改善塗佈厚度的均勻性。亦即，在使用應用了含有氟系界面活性劑之著色組成物之塗佈液形成膜之情形下，塗佈膜表面的表面張力下降，而乾燥的均勻性得到提高。因此，能夠進一步較佳地形成塗佈不均少的膜。
氟系界面活性劑中的氟含有率係3~40質量%為較佳，更佳為5~30質量%，特佳為7~25質量%。氟含有率在上述範圍內之氟系界面活性劑在塗佈膜的厚度均勻性和省液性的觀點上有效果，在著色組成物中的溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑，例如可舉出MEGAFACE F171、F172、F173、F176、F177、F141、F142、F143、F144、R30、F437、F475、F479、F482、F554、F780(以上為DIC Corporation製造)、Fluorad FC430、FC431、FC171(以上為Sumitomo 3M Limited製造)、Surflon S-382、SC-101、SC-103、SC-104、SC-105、SC-1068、SC-381、SC-383、S-393、KH-40(以上為ASAHI GLASS CO.,LTD.製造)、PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上為OMNOVA Solutions Inc.製造)等。氟系界面活性劑還能夠使用日本特開2015-117327號公報的段落號0015~0158中所記載的化合物、日本特開2011-132503號公報的段落號0117~0132中所記載的化合物。
氟系界面活性劑亦能夠較佳地使用丙烯酸系化合物，該丙烯酸系化合物為具有含有氟原子之官能基之分子結構，且施加熱時含有氟原子之官能基部分被切斷而氟原子揮發。作為該種氟系界面活性劑，可以舉出DIC Corporation製造之MEGAFACE DS系列(化學工業日報，2016年2月22日)(日經產業新聞，2016年2月23日)，例如可以舉出MEGAFACE DS-21。
關於氟系界面活性劑，使用具有氟化烷基或氟化伸烷基醚基之含氟原子的乙烯基醚化合物與親水性乙烯基醚化合物的聚合物亦為較佳。作為該種氟系界面活性劑，能夠參閱日本特開2016-216602號公報的記載，該內容被編入本說明書中。
氟系界面活性劑還能夠使用嵌段聚合物。例如可舉出日本特開2011-089090號公報中所記載之化合物。氟系界面活性劑還能夠較佳地使用含氟高分子化合物，該含氟高分子化合物包含：源自具有氟原子之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元；及源自具有2個以上(較佳為5個以上)的伸烷氧基(較佳為伸乙氧基、伸丙氧基)之(甲基)丙烯酸酯化合物之重複單元。下述化合物亦作為本發明中所使用之氟系界面活性劑而例示。下述式中，表示重複單元的比例之%係莫耳%。
[化17]
Figure 107125380-A0305-02-0056-21
上述化合物的重量平均分子量較佳為3,000~50,000，例如為14,000。
作為氟系界面活性劑，還能夠使用在側鏈上具有乙烯性不飽和基團之含氟聚合物。作為具體例，可舉出日本特開2010-164965號公報的段落號0050~0090及段落號0289~0295中所記載之化合物。作為市售品，例如可舉出DIC CORPORATION製造的MEGAFACE RS-101、RS-102、RS-718-K、RS-72-K等。
作為非離子系界面活性劑，可舉出丙三醇(glycerol)、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷及它們的乙氧基化物及丙氧基化物(例如，丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2(BASF公司製造)、Tetronic 304、701、704、901、904、150R1(BASF公司製造)、Solsperse 20000(Japan Lubrizol Corporation製造)、NCW-101、NCW-1001、NCW-1002(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.製造)、PIONIN D-6112、D-6112-W、D-6315(Takemoto Oil & Fat Co.,Ltd.製造)、OLFIN E1010、Surfynol 104、400、440(Nissin Chemical Co.,Ltd.製造)等。
作為陽離子系界面活性劑，可舉出有機矽氧烷聚合物KP341(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物POLYFLOW No.75、No.90、No.95(Kyoeisha Chemical Co,Ltd.製造)、W001(Yusho Co.,Ltd.製造)等。
作為陰離子系界面活性劑，可舉出W004、W005、W017(Yusho Co.,Ltd.製造)、Sundet BL(Sanyo Chemical Industries,Ltd.製造)等。
作為矽酮系界面活性劑，例如可舉出Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(以上，Dow Corning Toray Co.,Ltd.製造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上，Momentive Performance Materials Inc.製造)、KP341、KF6001、KF6002(以上，Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造)、BYK307、BYK323、BYK330(以上，BYK-Chemie Corporation製造)等。
相對於著色組成物的總固體成分，界面活性劑的含量係0.001~2.0質量%為較佳，0.005~1.0質量%為更佳。界面活性劑可以僅使用1種，亦可以組合2種類以上。在包含2種類以上之情形下，總量為上述範圍為較佳。
<<紫外線吸收劑>>
本發明的著色組成物能夠含有紫外線吸收劑。作為紫外線吸收劑，能夠使用共軛二烯化合物、胺基丁二烯化合物、甲基二苯甲醯化合物、香豆素化合物、水楊酸化合物、二苯甲酮化合物、苯并三唑化合物、丙烯腈化合物、羥苯基三嗪化合物等。關於該些詳細內容，能夠參閱日本特開2012-208374號公報的段落號0052~0072、日本特開2013-068814號公報的段落號0317~0334的記載，且該些內容被編入本說明書中。作為紫外線吸收劑的具體例，可舉出下述結構的化合物等。作為紫外線吸收劑的市售品，例如可舉出UV-503(DAITO CHEMICAL CO.,LTD製造)等。並且，作為苯并三唑化合物，可以使用MIYOSHI OIL & FAT CO.,LTD.製造的MYUA系列(化學工業日報，2016年2月1日)。
Figure 107125380-A0305-02-0058-22
在本發明的著色組成物含有紫外線吸收劑之情形下，相對於著色組成物的總固體成分，紫外線吸收劑的含量係0.1~10質量%為較佳，0.1~5質量%為更佳，0.1~3質量%為特佳。又，紫外線吸收劑可以僅使用1種，亦可以使用2種以上。在包含2種以上的紫外線吸收劑之情形下，它們的總量成為上述範圍為較佳。
<<矽烷偶合劑>>
本發明的著色組成物能夠含有矽烷偶合劑。本發明中，矽烷偶 合劑係指具有水解性基和除其以外之官能基之矽烷化合物。並且，所謂水解性基，係指與矽原子直接鍵結，並藉由水解反應和/或縮合反應而可產生矽氧烷鍵之取代基。作為水解性基，例如可舉出鹵素原子、烷氧基、醯氧基等。
矽烷偶合劑係具有選自乙烯基、環氧基、苯乙烯基、甲基丙烯酸基、胺基、三聚異氰酸基、脲基、巰基、硫醚基及異氰酸酯基中之至少1種基團和烷氧基之矽烷化合物為較佳。作為矽烷偶合劑的具體例，例如可舉出N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBM-602)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBM-603)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBE-602)、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBM-903)、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBE-903)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBM-503)、3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(Shin-Etsu Chemical Co.,LTD.製造，KBM-403)等。關於矽烷偶合劑的詳細內容，能夠參閱日本特開2013-254047號公報的段落號0155~0158的記載，且該內容被編入本說明書中。
在本發明的著色組成物含有矽烷偶合劑之情形下，相對於著色組成物的總固體成分，矽烷偶合劑的含量係0.001~20質量%為較佳，0.01~10質量%為更佳，0.1~5質量%為特佳。本發明 的著色組成物可以僅包含1種矽烷偶合劑，亦可以包含2種以上。在包含2種以上的矽烷偶合劑之情形下，它們的總量成為上述範圍為較佳。
<<聚合抑制劑>>
本發明的著色組成物能夠含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑，可舉出對苯二酚、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、鄰苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥胺鹽(銨鹽、初級鈰鹽等)等。
在本發明的著色組成物含有聚合抑制劑之情形下，相對於著色組成物的總固體成分，聚合抑制劑的含量係0.01~5質量%為較佳。本發明的著色組成物可以僅包含1種聚合抑制劑，亦可以包含2種類以上。在包含2種以上之情形下，它們的總量在上述範圍內為較佳。
<<其他添加劑>>
在本發明的著色組成物中，依據需要，能夠摻合各種添加劑、例如填充劑、密合促進劑、抗氧化劑、抗凝聚劑等。作為該些添加劑，能夠舉出日本特開2004-295116號公報的段落號0155~0156中所記載的添加劑，且該內容被編入本說明書中。並且，作為抗氧化劑，例如能夠使用酚化合物、磷系化合物(例如日本特開2011-090147號公報的段落號0042中所記載之化合物)、硫醚化合物等。作為市售品，例如可舉出ADEKA CORPORATION製造之 Adekastab系列(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330等)。抗氧化劑可以僅使用1種，亦可以使用2種以上。本發明的著色組成物能夠含有日本特開2004-295116號公報的段落號0078中所記載的增感劑、光穩定劑、日本特開2004-295116號公報的段落號0081中所記載的熱聚合抑制劑。
依據所使用之原料等而有時在著色組成物中包含金屬元素，從抑制產生缺陷等的觀點考慮，著色組成物中的第2族元素(鈣、鎂等)的含量較佳為50質量ppm以下，0.01~10質量ppm為更佳。’並且，著色組成物中的無機金屬鹽的總量較佳為100質量ppm以下，0.5~50質量ppm為更佳。
本發明的著色組成物的含水率通常為3質量%以下，0.01~1.5質量%為較佳，更佳為0.1~1.0質量%的範圍。能夠藉由卡耳費雪(Karl Fischer)法來測量含水率。
關於本發明的著色組成物，能夠以膜表面形態(平坦性等)的調整、膜厚的調整等作為目的而調整黏度來使用。黏度的值能夠依據需要來適當選擇，但是例如在25℃下係0.3mPa．s~50mPa．s為較佳，0.5mPa．s~20mPa．s為更佳。作為黏度的測量方法，例如能夠使用TOKI SANGYO CO.,LTD.製造的黏度計RE85L(轉子：1°34’×R24，測量範圍：0.6~1200mPa．s)，並在將溫度調整為25℃之狀態下進行測量。
作為本發明的著色組成物的收容容器，並無特別限制，能 夠使用公知的收容容器。又，作為容納容器，以抑制雜質混入原材料或組成物中為目的，使用由6種6層的樹脂構成容器內壁之多層瓶或將6種樹脂設為7層結構之瓶亦較佳。作為該種容器，例如可舉出日本特開2015-123351號公報中所記載的容器。
本發明的著色組成物能夠較佳地用作彩色濾光片中的著色層形成用著色組成物。作為著色層，例如可舉出紅色著色層、綠色著色層、藍色著色層、品紅色著色層、青色著色層、黃色著色層等。
在將本發明的著色組成物用作應用於液晶顯示裝置中的彩色濾光片之情形下，具備彩色濾光片之液晶顯示元件的電壓保持率較佳為70%以上，更佳為90%以上。能夠適當組合用於獲得高電壓保持率之公知的方法，作為典型的方法可舉出使用純度高的原材料(例如，降低離子性雜質)或控制組成物中的酸性官能基量。電壓保持率例如能夠藉由日本特開2011-008004號公報的0243段、日本特開2012-224847號公報的0123~0129段中所記載的方法等來測量。
<著色組成物的製備方法>
本發明的著色組成物能夠藉由混合前述成分而製備。製備著色組成物時，可以將所有成分同時溶解和/或分散於溶劑中而製備著色組成物，亦可以依據需要，將各成分適當地作為2個以上的溶液或分散液，並在使用時(塗佈時)將它們進行混合而製備著色組成物。
並且，製備著色組成物時，包含使顏料分散之製程為較佳。在使顏料分散之製程中，作為用於顏料的分散之機械力，可舉出壓縮、壓榨、衝擊、剪切、氣蝕等。作為該些製程的具體例，可舉出珠磨、砂磨、輥磨、球磨、塗料攪拌、微射流、高速葉輪、混砂、噴射流混合、高壓濕式微粒化、超聲波分散等。並且，在砂磨(珠磨)下的顏料的粉碎中，以如下條件進行處理為較佳，該條件為藉由使用直徑小的微珠，且提高微珠的填充率等而提高粉碎效率。並且，在粉碎處理後藉由過濾、離心分離等而去除粗粒子為較佳。並且，關於使顏料分散之製程及分散機，能夠較佳地使用“分散技術大全、株式會社資訊機構發行，2005年7月15日”或“以圍繞懸浮液(固體/液體分散體系)為中心之分散技術與工業上的實際應用綜合資料集，經營開發中心出版部發行，1978年10月10日”、日本特開2015-157893號公報的段落號0022中所記載的製程及分散機。並且，在使顏料分散之製程中，可以藉由鹽磨步驟進行粒子的微細化處理。在鹽磨步驟中所使用之原材料、設備、處理條件等例如能夠參閱日本特開2015-194521號公報、日本特開2012-046629號公報的記載。
製備著色組成物時，為了去除異物或降低缺陷等，用過濾器進行過濾為較佳。作為過濾器，只要係一直以來用於過濾用途等之過濾器，則能夠無特別限制地進行使用。例如可舉出使用聚四氟乙烯(PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如尼龍-6、尼龍-6,6)等聚醯胺系樹脂、聚乙烯、聚丙烯(PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度和/或 超高分子量的聚烯烴樹脂)等原材料之過濾器。在該些原材料之中，聚丙烯(包含高密度聚丙烯)及尼龍為較佳。
過濾器的孔徑係0.01~7.0μm左右比較合適，較佳為0.01~3.0μm左右，更佳為0.05~0.5μm左右。
並且，作為過濾器，利用使用了纖維狀的過濾材料之過濾器亦較佳。作為纖維狀的濾材，例如可舉出聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等。作為使用了纖維狀的過濾材料之過濾器，具體而言，可舉出ROKI TECHNO CO.,LTD.製造的SBP型系列(SBP008等)、TPR型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX型系列(SHPX003等)的濾芯。
使用過濾器時，可以組合不同的過濾器。此時，用各過濾器之過濾可以僅進行1次，亦可以進行2次以上。
例如，可以在上述範圍內組合不同孔徑的過濾器。此時的孔徑能夠參閱過濾器廠商的標稱值。作為市售的過濾器，例如能夠從NIHON PALL LTD.(DFA4201NIEY等)、Advantec Toyo Kaisha,Ltd.、Nihon Entegris K.K.(formerly Nippon Mykrolis Corporation)或KITZ MICROFILTER CORPORATION等所提供之各種過濾器中進行選擇。
並且，亦可以僅對分散液進行使用第1過濾器的過濾，混合其他成分之後，用第2過濾器進行過濾。作為第2過濾器，能夠使用由與第1過濾器相同的材料等形成者。
<硬化膜>
本發明的硬化膜為由上述本發明的著色組成物獲得之硬化膜。本發明的硬化膜能夠較佳地用作彩色濾光片的著色層。作為著色層，例如可舉出紅色著色層、綠色著色層、藍色著色層、品紅色著色層、青色著色層、黃色著色層等。
硬化膜的膜厚能夠依據目的而適當調整。例如，膜厚係20μm以下為較佳，10μm以下為更佳，5μm以下為進一步較佳。膜厚的下限係0.1μm以上為較佳，0.2μm以上為更佳，0.3μm以上為進一步較佳。
<彩色濾光片>
接著，對本發明的彩色濾光片進行說明。本發明的彩色濾光片具有上述本發明的硬化膜。本發明的彩色濾光片中，硬化膜的膜厚能夠依據目的而適當調整。膜厚係20μm以下為較佳，10μm以下為更佳，5μm以下為進一步較佳。膜厚的下限係0.1μm以上為較佳，0.2μm以上為更佳，0.3μm以上為進一步較佳。本發明的彩色濾光片能夠用於CCD(電荷耦合元件)或CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)等固體攝像元件或圖像顯示裝置等。
<圖案形成方法>
接著，對本發明的圖案形成方法進行說明。本發明的圖案形成方法包含：使用上述本發明的著色組成物，在支撐體上形成著色組成物層之步驟；將著色組成物層曝光成圖案狀之步驟(曝光步驟)；顯影去除著色組成物的未曝光部而形成圖案之步驟(顯影步驟)；及對被顯影之圖案進行加熱之步驟(加熱步驟)。以下，對各步驟 進行說明。
<<形成著色組成物層之步驟>>
形成著色組成物層之步驟中，使用著色組成物，在支撐體上形成著色組成物層。
作為支撐體，並無特別限制，能夠根據用途而適當選擇。例如可舉出玻璃基板、設置有CCD或CMOS等固體攝像元件(受光元件)之固體攝像元件用基板、矽基板等。並且，依據需要，為了改善與上部層的密合、防止物質的擴散或實現表面的平坦化，可以在該些基板上設置底塗層。
作為在支撐體上應用著色組成物之方法，能夠使用狹縫塗佈、噴墨法、旋轉塗佈、流延塗佈、輥塗佈、絲網印刷法等各種方法。
形成於支撐體上之著色組成物層可以進行乾燥(預烘烤)。當藉由低溫製程形成圖案時，可以不進行預烘烤。當進行預烘烤時，預烘烤溫度係150℃以下為較佳，120℃以下為更佳，110℃以下為進一步較佳。下限例如能夠設為50℃以上，亦能夠設為80℃以上。藉由在150℃以下進行預烘烤，例如在由有機原材料構成影像感測器的光電轉換膜之情形下，能夠更佳有效地維持該些的特性。預烘烤時間係10秒~300秒為較佳，40~250秒為更佳，80~220秒為進一步較佳。乾燥能夠利用加熱板、烘箱等來進行。
<<曝光步驟>>
接著，將著色組成物層曝光成圖案狀(曝光步驟)。例如，使 用步進機等曝光裝置，對著色組成物層介隔具有既定的遮罩圖案之遮罩進行曝光，藉此能夠進行圖案曝光。藉此，能夠使曝光部分硬化。作為曝光時能夠使用之放射線(光)，較佳地使用g射線、i射線等紫外線(特佳為i射線)。照射量(曝光量)例如係0.03~2.5J/cm2為較佳，0.05~1.0J/cm2為更佳。關於曝光時的氧濃度，能夠適當選擇，除在大氣下進行以外，例如可以在氧濃度為19體積%以下的低氧環境下(例如，15體積%、5體積%、或實質上無氧)下進行曝光，亦可以在氧濃度超過21體積%之高氧環境下(例如，22體積%、30體積%、或50體積%)下進行曝光。並且，曝光照度能夠適當設定，通常能夠從1000W/m2~100000W/m2(例如，5000W/m2、15000W/m2、或35000W/m2)的範圍選擇。氧濃度和曝光照度可以適當組合條件，例如能夠設為氧濃度10體積%且照度10000W/m2、氧濃度35體積%且照度20000W/m2等。
<<顯影步驟>>
接著，顯影去除著色組合物層的未曝光部而形成圖案。著色組合物層的未曝光部的顯影去除能夠使用顯影液來進行。藉此，曝光步驟中的未曝光部的著色組成物層溶出於顯影液中，只有經光硬化之部分殘留。
作為顯影液，理想的係不會對基底的固體攝像元件或電路等造成損傷之有機鹼性顯影液。
顯影液的溫度例如係20~30℃為較佳。顯影時間係20~180秒為較佳。並且，為了提高殘渣去除性，可以反覆進行複數次每隔 60秒甩掉顯影液，進而供給新的顯影液之步驟。
作為顯影液，較佳地使用藉由純水稀釋鹼劑而得之鹼性水溶液。作為鹼劑，例如可舉出氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、二甘醇胺(diglycolamine)、二乙醇胺、羥胺、乙二胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、四丙基氫氧化銨、四丁基氫氧化銨、苄基三甲基氫氧化銨、二甲基雙(2-羥基乙基)氫氧化銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環[5.4.0]-7-十一碳烯等有機鹼性化合物、或氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等無機鹼性化合物。鹼性水溶液的鹼劑的濃度係0.001~10質量%為較佳，0.01~1質量%為更佳。並且，在顯影液中還可以包含界面活性劑。作為界面活性劑的例子，可舉出上述界面活性劑，非離子系界面活性劑為較佳。從方便移送或保管等觀點而言，顯影液可以暫時製造成濃縮液，使用時稀釋成所需濃度。稀釋倍率並無特別限定，例如能夠設定於1.5~100倍的範圍。另外，當使用包括該種鹼性水溶液之顯影液時，顯影後用純水清洗(沖洗)為較佳。
<<加熱步驟>>
接著，對被顯影之圖案進行加熱(後烘烤)。藉由進行後烘烤，自熱自由基聚合起始劑產生自由基，能夠進行自由基聚合性化合物的反應，能夠抑制未反應的自由基聚合性化合物殘留於硬化膜中。藉由能夠抑制未反應的自由基聚合性化合物殘留於硬化膜中，而能夠形成耐濕性優異之硬化膜。後烘烤溫度例如係100~240℃為較佳。從膜硬化的觀點而言，200~230℃為更佳。後烘烤之後的 膜的楊氏模量係0.5~20GPa為較佳，2.5~15GPa為更佳。又，在形成硬化膜之支撐體包含有機電發光(有機EL)元件或具有由有機原材料構成之光電轉換膜之影像感測器等之情形下，後烘烤溫度係150℃以下為較佳。下限例如能夠設為50℃以上。能夠以成為上述條件之方式，使用加熱板或對流烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱機構，以連續式或間歇式將顯影後的膜(硬化膜)進行後烘烤。
硬化膜具有高平坦性為較佳。具體而言，表面粗糙度Ra較佳為100nm以下，更佳為40nm以下，進而較佳為15nm以下。下限並無規定，例如較佳為0.1nm以上。關於表面粗糙度的測量，例如能夠使用Veeco公司製造的AFM(原子力顯微鏡)Dimension3100來進行測量。
並且，硬化膜上的水的接觸角能夠設定為適當較佳的值，但典型的係50~110°的範圍。接觸角例如能夠使用接觸角計CV-DT．A型(Kyowa Interface Science Co.,LTD.製造)來進行測量。
理想的係，各圖案(畫素)的體積電阻值高。具體而言，畫素的體積電阻值較佳為109Ω．cm以上，更佳為1011Ω．cm以上。上限並無規定，但例如較佳為1014Ω．cm以下。畫素的體積電阻值例如能夠使用超高電阻計5410(ADVANTEST CORPORATION製造)來進行測量。
<固體攝像元件>
本發明的固體攝像元件具有上述本發明的彩色濾光片。作為 本發明的固體攝像元件的結構，只要係具備本發明的彩色濾光片，且作為固體攝像元件而發揮功能之結構，則並無特別限定，例如可舉出如下結構。
攝像元件的結構如下：在基板上具有由構成固體攝像元件(CCD(電荷耦合元件)影像感測器、CMOS(互補型金屬氧化膜半導體)影像感測器等)的受光區域之複數個光電二極體及多晶矽等構成之傳輸電極，在光電二極體及傳輸電極上具有只有光電二極體的受光部開口之遮光膜，在遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整個表面及光電二極體受光部之方式形成之由氮化矽等構成之設備保護膜，在設備保護膜上具有彩色濾光片。而且，可以係在設備保護膜上且彩色濾光片的下側(靠近基板的側)具有聚光機構(例如，微透鏡等。以下相同)之結構或在彩色濾光片上具有聚光機構之結構等。並且，彩色濾光片亦可以例如具有如下結構：在藉由隔壁以方格狀隔開之空間嵌入有形成各著色畫素之硬化膜。在該情形下，隔壁相對於各著色畫素係低折射率為較佳。作為具有該種結構之攝像裝置的例子，可舉出日本特開2012-227478號公報、日本特開2014-179577號公報中所記載之裝置。具備本發明的固體攝像元件之攝像裝置除了能夠用作數碼相機或具有攝像功能之電子設備(行動電話等)之外，還能夠用作車載攝像機或監視攝像機。
<圖像顯示裝置>
本發明的彩色濾光片能夠用於液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等圖像顯示裝置。關於圖像顯示裝置的定義或各圖像顯 示裝置之詳細內容，例如記載於“電子顯示器設備(佐佐木昭夫著，Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.、1990年發行)”、“顯示器設備(伊吹順章著，Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.，1989年發行)”等。並且，關於液晶顯示裝置，例如記載於“下一代液晶顯示器技術(內田龍男編輯，Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.，、1994年發行)”。對能夠適用本發明之液晶顯示裝置並沒有特別限制，例如能夠適用於上述的“下一代液晶顯示器技術”中所記載之各種方式的液晶顯示裝置。
[實施例]
以下，舉出實施例對本發明進行進一步具體的說明。以下實施例所示之材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等，只要不脫離本發明的趣旨，則能夠適當變更。因此，本發明的範圍並不限定於以下所示者之具體例。另外，只要並無特別說明，“份”、“%”為質量基準。
<顏料分散液的製造>
混合下述原料，並使用KOTOBUKI KOGYOU.CO.,LTD.製造的Ultra Apex Mill(商品名稱)來作為循環型分散裝置(珠磨)，對所獲得之混合液進行分散處理，從而獲得了分散液。(製備後的固體成分為18.55質量%)
C.I.Pigment Green 36......7.91質量份
C.I.Pigment Yellow 150......4.68質量份
分散劑D-1......2.92質量份
分散劑D-2......1.54質量份
鹼可溶性樹脂C-1......1.50質量份
丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)......72.64質量份
丙二醇單甲基醚(PGME)......1.27質量份
環己酮......7.54質量份
分散劑D-1：下述結構的樹脂(D-1)(Mw=20000，酸值=35mgKOH/g，在主鏈上標記之數值為莫耳比，在側鏈上標記之數值為重複單元的數。)
分散劑D-2：下述結構的樹脂(D-2)(Mw=25000，酸值=50mgKOH/g，在主鏈上標記之數值為莫耳比，在側鏈上標記之數值為重複單元的數。)
鹼可溶性樹脂C-1：下述結構的樹脂(C-1)(Mw=10000，酸值=70mgKOH/g，在主鏈上標記之數值為莫耳比。Me為甲基。)
Figure 107125380-A0305-02-0072-23
<著色組成物的製備>
混合下述原料而製備了實施例1~9、比較例1~4的綠色著色組成物。另外，關於實施例4及比較例2，還添加了0.4質量份的EHPE3150(Daicel Corporation製造)來作為環氧化合物。又，關於實施例5~8，如表那樣變更了熱自由基起始劑與光自由基起始劑的比率。關於實施例9，使用2種熱自由基起始劑，並以質量比為50：50且總添加量與實施例1相同之方式製備。又，關於比較例1、2，未添加熱自由基聚合起始劑。
PGMEA......19.35質量份
鹼可溶性樹脂C-1......0.15質量份
聚合性化合物(Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造，KAYARAD DPHA)......2.76質量份
界面活性劑(下述化合物，Mw=14000，下述式中，表示重複單元的比例之%為莫耳%。)......0.04質量份
Figure 107125380-A0305-02-0073-24
光自由基聚合起始劑(BASF公司製造，IRGACURE-OXE01)......1.00質量份
紫外線吸收劑(下述結構的化合物)......0.60質量份
[化21]
Figure 107125380-A0305-02-0074-25
下述表1中所記載之熱自由基聚合起始劑......1.00質量份
聚合抑制劑(對甲氧基苯酚)......0.01質量份
上述顏料分散液......64.17質量份(固體成分為12.80質量份)
Figure 107125380-A0305-02-0074-26
(熱自由基聚合起始劑)
TI-1：下述結構的化合物(頻哪醇化合物，波長365nm下之莫耳吸光係數=10L．mol-1．cm-1，熱分解溫度=182℃)
Figure 107125380-A0305-02-0074-27
TI-2：α-羥基苯乙酮化合物(IRGACURE-184，BASF公司製 造，波長365nm下之莫耳吸光係數=19.5L．mol-1．cm-1，熱分解溫度=151℃)
TI-3：α-羥基苯乙酮化合物(IRGACURE-2959，BASF公司製造，波長365nm下之莫耳吸光係數=60L．mol-1．cm-1，熱分解溫度=174℃)
TI-4：2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(偶氮化合物，波長365nm下之莫耳吸光係數=10L．mol-1．cm-1，熱分解溫度=85℃)
TI-5：過氧化苯甲醯(過氧化物，波長365nm下之莫耳吸光係數=10L．mol-1．cm-1，熱分解溫度=103℃)
<評價>
<<收縮率測量用硬化膜的製作>>
(製造例1)
使用旋塗機(H-360S、MIKASA CO.,LTD製造)，在鈉玻璃(75mm×75mm正方形，厚度為1.1mm)上塗佈了各著色組成物。接著，使用加熱板，在100℃下預烘烤2分鐘而獲得了塗佈膜。對於所獲得之塗佈膜，使用超高壓水銀燈(USH-500BY，USHIO INC.製造)以1000mJ/cm2進行了曝光。關於曝光後的塗佈膜，在空氣環境下的加熱板上，在200℃下加熱5分鐘，獲得了膜厚為0.5μm的硬化膜。關於所獲得之硬化膜，使用膜厚測量儀(ULVAC,Inc.製造的DektakXT[商品名稱])，進行了膜厚測量。
(製造例2)
使用旋塗機(H-360S，MIKASA CO.,LTD製造)，在鈉玻璃 (75mm×75mm正方形，厚度為1.1mm)上塗佈了各著色組成物。接著，使用加熱板，在100℃下預烘烤2分鐘而獲得了塗佈膜。對於所獲得之塗佈膜，在空氣環境下的加熱板上，在200℃下加熱5分鐘，獲得了膜厚為0.5μm的硬化膜。對於所獲得之硬化膜，使用膜厚測量儀(ULVAC,Inc.製造的DektakXT[商品名稱])，進行了膜厚測量。
<<耐濕性的評價>>
對於製造例1、製造例2中所製作之硬化膜的每一個，使用高加速壽命(HAST)試驗機(ESPEC Corp.製造，HAST CHAMBER EHS221)，在110℃、濕度85%的條件下，保持了168小時。使用膜厚測量儀來對高加速壽命(HAST)試驗後的膜厚進行測量，並依據下述式由HAST試驗前後的膜厚算出了收縮率。
收縮率(%)={(HAST試驗前的膜厚-HAST試驗後的膜厚)/(HAST試驗前的膜厚)}×100
依據所算出之收縮率，並依照以下基準，評價了耐濕性。
(相對於製造例1的硬化膜之耐濕性的評價基準)
5：收縮率為0%以上且小於8%
4：收縮率為8%以上且小於10%
3：收縮率為10%以上且小於12%
2：收縮率為12%以上且小於15%
1：收縮率為15%以上
(相對於製造例2的硬化膜之耐濕性的評價基準)
5：收縮率為0%以上且小於10%
4：收縮率為10%以上且小於15%
3：收縮率為15%以上且小於20%
2：收縮率為20%以上且小於25%
1：收縮率為25%以上
<<經時穩定性的評價>>
關於剛製備之後的各著色組成物的黏度，使用黏度計(TOKI SANGYO CO.,LTD.製造，RE85L，轉子：1°34’×R24，測量範圍為0.6~1200mPa．s)進行了測量。接著，將著色組成物在45℃下保持了72小時之後，再次測量黏度，基於下述式，依照以下基準，由保持前後的著色組成物的黏度變化率，評價了經時穩定性。另外，測量黏度時，將著色組成物的溫度調節為25℃而進行了測量。
黏度變化率(%)={|剛製造之後的著色組成物的黏度-保持後的著色組成物的黏度|/(剛製造之後的著色組成物的黏度)}×100
5：黏度變化率小於5%。
4：黏度變化率為5%以上且小於7%。
3：黏度變化率為7%以上且小於10%。
2：黏度變化率為10%以上且小於20%。
1：黏度變化率為20%以上。
<<光刻性的評價>>
使用旋塗器(Tokyo Electron Limited.製造，Act8)，在帶底塗層8英吋(20.32cm)的矽晶圓上塗佈上述中所獲得之各著色組成 物，以使塗佈後的膜厚成為0.7μm，然後，使用加熱板，在100℃下加熱2分鐘而獲得了硬化膜。
接著，對於所獲得之硬化膜，使用i射線步進曝光裝置(FPA-3000i5+，Canon Co.,Ltd.製造)，介隔具有2.0μm見方的圖案之遮罩，以50~1700mJ/cm2的曝光量進行了曝光。
接著，對於曝光後的硬化膜，使用顯影裝置(Tokyo Electron Limited.製造，Act8)，並使用氫氧化四甲基銨(TMAH)0.3質量%水溶液來作為顯影液，在23℃下經60秒鐘進行了噴淋顯影。然後，使用純水藉由旋轉噴淋進行沖洗，接著，進行旋轉乾燥而獲得了圖案。
使用掃描型電子顯微鏡(SEM)(S-4800H，Hitachi High-Technologies Corporation.製造)，並以倍率20000倍對所獲得之圖案進行了觀察。並且，依據觀察到之圖像，依照以下基準對光刻性能進行了評價。針對各著色組成物各進行3次光刻性能的評價試驗，並綜合判定了其結果。
5：圖案清晰，且沒有殘渣。
4：圖案清晰，且殘渣少。
3：圖案稍稍成為圓錐形，但是殘渣少。
2：圖案成為圓錐形，且殘渣多。
1：無法形成圖案。
[表2]
Figure 107125380-A0305-02-0079-28
如上述表所示，實施例的著色組成物能夠形成保存穩定性良好且耐濕性優異之硬化膜。
除了如下變更所使用之顏料種類之外，以與實施例1相同的方法，製作紅色及藍色著色組成物的結果，同樣地可獲得良好的結果。
<紅色著色組成物>
C.I.Pigment Red 254......8.70質量份
C.I.Pigment Yellow 139......3.89質量份
<藍色著色組成物>
C.I.Pigment Blue 15：6......9.98質量份
C.I.Pigment Violet 23......2.61質量份

Claims (19)

  1. 一種著色組成物，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，該熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種，相對於該光自由基聚合起始劑100質量份，含有10~500質量份的該熱自由基聚合起始劑。
  2. 一種著色組成物，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，該熱自由基聚合起始劑係波長365nm下之莫耳吸光係數為100L．mol-1．cm-1以下，且熱分解溫度為120~270℃的化合物，相對於該光自由基聚合起始劑100質量份，含有10~500質量份的該熱自由基聚合起始劑。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之著色組成物，其中該熱自由基聚合起始劑為選自頻哪醇化合物及α-羥基苯乙酮化合物中之至少1種。
  4. 一種著色組成物，其包含著色劑、自由基聚合性化合物、光自由基聚合起始劑及熱自由基聚合起始劑，該熱自由基聚合起始劑為頻哪醇化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其相對於該自由基聚合性化合物100質量份，含有1~200質量份的該光自由基聚合起始劑、1~200質量份的該熱自由 基聚合起始劑。
  6. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其還包含鹼可溶性樹脂。
  7. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中該光自由基聚合起始劑的波長365nm下之莫耳吸光係數為1000L．mol-1．cm-1以上。
  8. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其還包含環氧化合物，相對於該自由基聚合性化合物100質量份，該環氧化合物的含量為5~100質量份。
  9. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中該光自由基聚合起始劑為肟化合物。
  10. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中作為該自由基聚合性化合物而包含鹼可溶性樹脂。
  11. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中相對於該著色組成物的總固體成分，該著色劑的含量為20質量%以上且80質量%以下。
  12. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色 組成物，其中作為該著色劑而包含選自黃色顏料、橙色顏料、紅色顏料、綠色顏料、紫色顏料以及藍色顏料中的至少一種。
  13. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中作為該著色劑而包含綠色顏料。
  14. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之著色組成物，其中作為該著色劑而包含選自C.I.顏料綠7、36、58以及59中的至少一種。
  15. 一種硬化膜，其由如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之著色組成物獲得。
  16. 一種圖案形成方法，其包含：使用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之著色組成物，在支撐體上形成著色組成物層之步驟；將該著色組成物層曝光成圖案狀之步驟；顯影去除該著色組成物的未曝光部而形成圖案之步驟；及對顯影後的該圖案進行加熱之步驟。
  17. 一種彩色濾光片，其包含如申請專利範圍第15項所述之硬化膜。
  18. 一種固體攝像元件，其具有如申請專利範圍第17項所述之彩色濾光片。
  19. 一種圖像顯示裝置，其具有如申請專利範圍第17項所述之彩色濾光片。
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