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TWI385484B - 著色硬化性組合物、彩色濾光片及其製造方法、與固態成像裝置 - Google Patents

著色硬化性組合物、彩色濾光片及其製造方法、與固態成像裝置 Download PDF

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TWI385484B
TWI385484B TW098131819A TW98131819A TWI385484B TW I385484 B TWI385484 B TW I385484B TW 098131819 A TW098131819 A TW 098131819A TW 98131819 A TW98131819 A TW 98131819A TW I385484 B TWI385484 B TW I385484B
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Hiroshi Taguchi
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Fujifilm Corp
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Description

著色硬化性組合物、彩色濾光片及其製造方法、與固態成像裝置
本發明係關於一種著色硬化性組合物、彩色濾光片及其製造方法、與固態成像裝置。
彩色濾光片為液晶顯示器(LCD)及固態成像裝置之不可缺少的一部分。
此等彩色濾光片具有多種色調之彩色圖案且通常具有至少紅色、綠色及藍色之彩色區域(下文亦稱為「彩色圖案」或「彩色像素」)。以下為一種形成該彩色濾光片之方法。首先，藉由塗布來塗覆含有紅色著色劑、綠色著色劑及藍色著色劑之任一者的硬化性組合物以提供第一色調，且接著使該硬化性組合物曝光並顯影，且需要時經受熱處理，以形成具有該第一色調之彩色圖案。隨後，分別對於第二色調及第三色調重複類似塗布、曝光及顯影過程，及(需要時)熱處理。
近年來，對於液晶顯示器與固態成像裝置而言，要求形成具有良好再現性之精細彩色圖案(例如具有2.0 μm或小於2.0 μm之邊長之彩色圖案)以改良解析力，且亦要求減小彩色圖案薄膜之厚度(例如減小至1 μm或小於1 μm)。
在使用具有上述精細彩色圖案之彩色濾光片的固態成像裝置中，顏色再現性及由混色引起之雜訊成問題，且已知(尤其在紅色濾光片中)近530 nm下之透射率的局部增加引起影像品質降級。
為了抑制近530 nm下之透射率的局部增加，已開發使用顏料橙38(PO 38)或其類似物之技術(參見例如，日本專利特許公開申請案(JP-A)第2001-154011號)。
然而，即使當使用JP-A第2001-154011號中所述之技術時，亦不可能形成具有邊長為2.0 μm或小於2.0 μm之小區域的圖案，且達成組合物之分散均勻性及長期穩定黏度。
因此，在著色硬化性組合物之領域中，需要硬化性組合物，其賦予彩色濾光片、尤其用於固態成像裝置之彩色濾光片透射率，且具有優良分散均勻性、長期黏度穩定性及良好顯影性質，並適用於形成具有小區域之圖像。
根據本發明之一態樣，提供一種著色硬化性組合物，其具有所需透射率性質，當在化學溶液狀態下具有諸如分散均勻性或長期黏度穩定性之有利穩定性，具有優良顯影性質且能夠形成具有高解析力之彩色圖案，特定言之，提供一種適用於形成彩色濾光片之彩色區域的著色硬化性組合物。
根據本發明之其他態樣，提供一種具有擁有高解析力之彩色區域的彩色濾光片，製造該彩色濾光片之方法，及具有擁有優良顏色性質(顏色再現性)之彩色濾光片的固態成像裝置。
作為廣泛研究之結果，本發明之發明者已藉由組合使用特定單體與特定顏料來完成本發明。
<1>一種著色硬化性組合物，其包含： 具有伸烷氧基鏈之單體；黏合劑聚合物；光聚合引發劑；及包含顏料紅166之顏料。
<2>如<1>之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含顏料紅224。
<3>如<1>之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含黃色顏料。
<4>如<2>之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含黃色顏料。
<5>如<3>之著色硬化性組合物，其中該黃色顏料為顏料黃139。
<6>如<4>之著色硬化性組合物，其中該黃色顏料為顏料黃139。
<7>如<1>之著色硬化性組合物，其中該具有伸烷氧基鏈之單體包含3至30個光硬化性官能基。
<8>如<7>之著色硬化性組合物，其中該等光硬化性官能基中之每一者均為具有光自由基反應性之基團。
<9>如<1>之著色硬化性組合物，其中該具有伸烷氧基鏈之單體進一步包含酸性官能基。
<10>如<9>之著色硬化性組合物，其中該酸性官能基為羧基、磺酸基或磷酸基。
<11>一種彩色濾光片，其係使用如<1>至<10>中任一方案之著色硬化性組合物製成。
<12>一種製造彩色濾光片之方法，其包括：塗覆如<1>至<10>中任一方案之著色硬化性組合物以形成一著色層；使該著色層曝光；及在曝光後使該著色層顯影。
<13>一種固態成像裝置，其包含如<11>之彩色濾光片。
 著色硬化性組合物
本發明之著色硬化性組合物包含(A)具有伸烷氧基鏈之單體、(B)黏合劑聚合物、(C)光聚合引發劑及(D)包含顏料紅166之顏料。
藉由製造具有以上配方之著色硬化性組合物，可抑制近530 nm下之透射率的局部增加，由此賦予所需透射率性質，且獲得長期黏度穩定性及解析力。
本發明之著色硬化性組合物可用於製造紅色圖案，其中近530 nm下之透射率的局部增加得到抑制。具有包括三種或三種以上顏色(包括紅色圖案、藍色圖案及綠色圖案)之彩色濾光片的固態成像裝置尤其具有肉色(膚色)之極佳顏色再現性。
下文將依次描述本發明之著色硬化性組合物中所用的各別組份。
(A)具有伸烷氧基鏈之單體
本發明之著色硬化性組合物包括至少一種(A)具有伸烷 氧基鏈(下文亦稱為「AO鏈」)之單體(下文亦稱為「特定單體」)作為不可缺少的組份。
作為本發明之特定單體，較佳使用具有光硬化性官能基及較小分子量之化合物。特定言之，較佳使用重量平均分子量小於3,000(就聚苯乙烯而言)之化合物。
當該特定單體與著色硬化性組合物組合時，交聯密度因單體之光硬化性官能基而增加，且親水性因單體之伸烷氧基鏈而改良；從而改良組合物在水性鹼性顯影劑中之溶解性。因而，即使當增加著色硬化性組合物中不具有硬化反應性及鹼溶性之組份(諸如著色劑或光聚合引發劑)的用量時，添加具有伸烷氧基鏈之特定單體亦可改良交聯密度及鹼溶性；從而得到優良硬化性質及鹼性顯影性。
特定單體除具有除伸烷氧基鏈外亦可具有酸性官能基。
當將另外具有酸性官能基之特定單體摻合於著色硬化性組合物中時，交聯密度因單體之光硬化性官能基而增加，且單體之酸性官能基增加組合物之鹼溶性。因而，即使當增加著色硬化性組合物中不具有硬化反應性及鹼溶性之組份(諸如著色劑或光聚合引發劑)的用量時，添加另外具有酸性官能基之特定單體亦可改良交聯密度及鹼溶性；從而得到優良硬化性質及鹼性顯影性。
特定單體之酸性官能基可為使鹼性顯影能夠進行之基團。其實例包括羧基、磺酸基及磷酸基。就樹脂組合物之鹼性顯影性及加工性質而言，羧基為較佳。
特定單體之光硬化性官能基的反應系統無限制，且可為光自由基反應、光陽離子反應及光陰離子反應中之任一者。光硬化性官能基較佳為具有光自由基反應性(諸如光自由基聚合或光自由基二聚合)的基團。特定言之，其較佳為含有烯系不飽和鍵之基團，諸如(甲基)丙烯醯基。光硬化性官能基較佳為丙烯醯基或甲基丙烯醯基，且更佳為丙烯醯基。
為了增加交聯密度，特定單體中之光硬化性官能基數目大為合乎需要的。
就交聯密度而言，具有AO鏈之特定單體中光硬化性官能基之數目較佳為3個或3個以上，更佳為3至30個，且尤其較佳為3至15個。
又，就交聯密度而言，另外具有酸性官能基之特定單體中光硬化性官能基之數目較佳為3個或3個以上。
就更有效獲得本發明之效果而言，特定單體較佳為異戊四醇衍生物或二異戊四醇衍生物。
(1)藉由二元酸酐修改具有羥基及三個或三個以上光硬化性官能基之單體或寡聚物以引入羧基而獲得之單體，或(2)藉由用濃硫酸或發煙硫酸修改具有三個或三個以上光硬化性官能基之芳族化合物以引入磺酸基而獲得之單體及其類似單體可用作另外具有酸性官能基之特定單體。此外，具有本身為特定單體之單體作為重複單元的寡聚物可用作特定單體。
用於本發明中之特定單體較佳為至少一種選自由以下式(1)及式(2)表示之化合物組成之群的單體。同時，在式(1)及(2)中，當T或G為伸烷氧基鏈時，該伸烷氧基之位於碳原子一側的末端連接至R、X或W。
在式(1)中，n表示0至14之整數，且m表示1至8之整數。在式(2)中，W與式(1)中之R或X相同，且6個W中之3個或3個以上W與R相同；p表示0至14之整數；且q表示1至8之整數。一個分子中可存在一個以上R、T、G或W，且R、T、G或W可彼此相同或不同。
在由式(1)或(2)表示之化合物中，異戊四醇衍生物及/或二異戊四醇衍生物為更佳。
具體言之，本文給出由以下式(3)至(14)表示之化合物(下文亦稱為「例示性化合物(3)至(14)」)。其中，例示性化合物(3)、(4)、(5)、(7)及(9)為較佳。
由式(1)或(2)表示之特定單體之市售產品的實例包括含有羧基之三官能性丙烯酸酯TO-756；與含有羧基之五官能性丙烯酸酯TO-1382(兩者皆為商品名稱，由Toa Gosei Co.,Ltd.製造)。
此外，本發明之特定單體亦可為至少一種選自由以下式(i)及(ii)表示之化合物組成之群的單體。
在式(i)及(ii)中，各E獨立地表示-((CH2 )y CH2 O)-或-((CH2 )y CH(CH3 )O)-，其中各「y」獨立地表示0至10之整數；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(i)中，丙烯醯基及甲基丙烯醯基之總數為3或4個，各「m」獨立地表示0至10之整數，且由複數個「m」表示之數目總和為0至40之整數，其限制條件為當由複數個「m」表示之數目總和為0時，一個X為羧基。
在式(ii)中，丙烯醯基及甲基丙烯醯基之總數為5或6個，各「n」獨立地表示0至10之整數，且由複數個「n」表示之數目總和為0至60之整數，其限制條件為當由複數個「n」表示之數目總和為0時，一個X為羧基。
在式(i)中，m較佳為0至6之整數且更佳為0至4之整數。複數個「m」之數目總和較佳為2至40之整數，更佳為2至16之整數，且尤其較佳為4至8之整數。
在式(ii)中，n較佳為0至6之整數且更佳為0至4之整數。複數個「n」之數目總和較佳為3至60之整數，更佳為3至24之整數，且尤其較佳為6至12之整數。
此外，在式(i)或式(ii)中，較佳地，-((CH2 )y CH2 O)-或-((CH2 )y CH(CH3 )O)-之位於氧原子一側的末端連接至X。
由式(i)或(ii)表示之化合物可單獨使用或將其兩者或兩者以上組合使用。特定言之，較佳地，在式(ii)中，所有6個X各表示丙烯醯基。
特定單體中由式(i)及(ii)表示之化合物的總量較佳為20質量%或大於20質量%且更佳為50質量%或大於50質量%。
由式(i)或(ii)表示之化合物可藉由以下習知方法合成：使異戊四醇或二異戊四醇與環氧乙烷或環氧丙烷進行開環加成反應以鍵結開環骨架之方法；及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環骨架之末端羥基反應以引入(甲基)丙烯醯基之方法。各別方法已熟知，且熟習此項技術者可輕易合成由式(i)或(ii)表示之化合物。
在由式(i)及(ii)表示之化合物中，異戊四醇衍生物及/或二異戊四醇衍生物為更佳。
具體言之，提及由以下式(a)至(f)表示之化合物(下文亦稱為「例示性化合物(a)至(f)」)。其中，例示性化合物(a)、(b)、(e)及(f)為較佳。
(由複數個「n」表示之數目總和為6。)
(由複數個「n」表示之數目總和為12。)
(由複數個「n」表示之數目總和為12。)
(由複數個「n」表示之數目總和為6。)
(由複數個「n」表示之數目總和為4。)
(由複數個「n」表示之數目總和為12。)
由式(i)及(ii)表示之特定單體之市售產品的實例包括具有4條伸乙氧基鏈之四官能性丙烯酸酯SR-494(商品名稱，由Sartomer Co.,Ltd.製造)；具有6條伸戊氧基鏈之六官能性丙烯酸酯DPCA-60與具有3條伸異丁氧基鏈之三官能性丙烯酸酯TPA-330(兩者皆為商品名稱，由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)。
在本發明之著色硬化性組合物中，除特定單體外，可進一步摻合另一種具有兩個或兩個以上光可聚合官能基之光可聚合化合物。與使交聯密度與鹼溶性均增加之特定單體相比，「另一種具有兩個或兩個以上光可聚合官能基之光可聚合化合物」僅增加交聯密度。因此，藉由組合此等化合物，交聯密度與鹼溶性均可得到調節。
「另一種具有兩個或兩個以上光可聚合官能基之光可聚合化合物」的實例包括單官能性丙烯酸酯及單官能性甲基丙烯酸酯，諸如聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯；及多官能性丙烯酸酯及多官能性甲基丙烯酸酯，諸如藉由以下步驟所獲得之化合物：使環氧乙烷或環氧丙烷與諸如聚乙二醇雙(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇雙(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、異戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二異戊四醇六(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、異三聚氰酸三(丙烯醯基氧基乙基)酯甘油或三羥甲基乙烷之多官能醇加成，且接著用以下物修改所得產物：(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸胺基甲酸酯(諸如日本專利公開案(JP-B)第48-41708號或第50-6034號或JP-A第51-37193 號中所述之丙烯酸胺基甲酸酯)、聚酯丙烯酸酯(諸如JP-A第48-64183號或JP-B第49-43191號或第52-30490號中所述之聚酯丙烯酸酯)，及作為環氧樹脂與(甲基)丙烯酸之反應產物的環氧丙烯酸酯。
此外，亦可使用Journal of Adhesion Society of Japan第20卷，第7期(第300-308頁)中描述為光硬化性單體及寡聚物的彼等化合物。
相對於組合物之總固體含量，本發明之著色硬化性組合物中之(A)特定單體的用量較佳為2質量%至50質量%，更佳為2質量%至30質量%，且更佳為2質量%至15質量%。當該用量在一定範圍內時，著色硬化性組合物中可包含較大量之顏料而無損於本發明之效果，從而能夠進一步減小厚度及進一步減小圖案尺寸。
(B)黏合劑聚合物
本發明之著色硬化性組合物包含至少一種黏合劑聚合物。
儘管黏合劑聚合物不受特別限制，但較佳為可溶於有機溶劑中且使得用弱鹼性水溶液能夠顯影之線性有機高分子量聚合物。該等線性有機高分子量聚合物之實例包括側鏈中具有羧酸之聚合物，諸如甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸(itaconic acid)共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物或部分酯化之順丁烯二酸共聚物，如JP-A第59-44615號、JP-B第54-34327號、第58-12577號或第54-25957號或JP-A第59-53836號或第59-71048號中所述之 彼等聚合物；及側鏈上具有羧酸之酸性纖維素衍生物。另外，藉由酸酐與具有羥基之聚合物加成所獲得之產物亦適用。特定言之，其中，(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物及(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸/另一單體之多組份共聚物為合適的。另外，水溶性聚合物(諸如甲基丙烯酸2-羥基乙酯、聚乙烯吡咯啶酮、聚氧化乙烯、聚乙烯醇或其類似物)亦適用。
此外，黏合劑聚合物之實例進一步包括(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體/甲基丙烯酸苯甲酯/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/甲基丙烯酸甲酯/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/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物及其類似物，諸如JP-A第7-140654號中所述之彼等聚合物。
相對於組合物之總質量，著色硬化性組合物中黏合劑聚合物之用量較佳為5質量%至90質量%且更佳為10質量%至60質量%。
相對於著色硬化性組合物之總固體含量，黏合劑聚合物之用量較佳為20質量%至60質量%且更佳為10質量%至40質量%。
如本發明中所用之「總固體含量」係指組合物中除溶劑外之所有組份。
當該量在一定範圍內時，可進一步增加組合物中所包含 之顏料的用量而無損於本發明之效果，從而能夠進一步減小厚度及進一步減小圖案尺寸。
(C)光聚合引發劑
本發明之著色硬化性組合物包含至少一種光聚合引發劑。該光聚合引發劑為由光分解以引發及加速特定單體或其類似物之聚合且較佳吸收300 nm到500 nm波長範圍內之光的化合物。
光聚合引發劑可單獨使用，或可使用兩種或兩種以上光聚合引發劑之組合。
光聚合引發劑之實例包括有機鹵代化合物、噁二唑化合物、羰基化合物、縮酮化合物、安息香(benzoin)化合物、吖啶化合物、有機過氧化物化合物、偶氮化合物、香豆素化合物、疊氮化合物、茂金屬(metallocene)化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸酯化合物、二碸化合物、肟化合物、鎓鹽化合物、醯基膦化合物及烷基胺基化合物。
下文分別詳細描述此等化合物。
有機鹵代化合物之特定實例包括諸如以下文獻中所述之化合物或其類似物：Wakabayashi等人，「Bull Chem.Soc Japan」42,2924(1969)；美國專利第3,905,815號；JP-B第46-4605號；JP-A第48-36281號、第55-32070號、第60-239736號、第61-169835號、第61-169837號、第62-58241號、第62-212401號、第63-70243號或第63-298339號；M.P.Hutt「Journal of Heterocyclic Chemistry」1(第3期)，(1970)。特定言之，提及經三鹵甲基取代之噁唑化合物及均三嗪化合物。
作為均三嗪化合物之實例，提及至少一個經單鹵素、雙鹵素或三鹵素取代之甲基與均三嗪環鍵結之均三嗪衍生物。其特定實例包括2,4,6-參(一氯甲基)-均三嗪、2,4,6-參(二氯甲基)-均三嗪、2,4,6-參(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-正丙基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(3,4-乙氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對氯苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-[1-(對甲氧基苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯乙烯基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對異丙基氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基硫基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2-苄基硫基-4,6-雙(三氯甲基)-均三嗪、2,4,6-參(二溴甲基)-均三嗪、2,4,6-參(三溴甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-雙(三溴甲基)-均三嗪及2-甲氧基-4,6-雙(三溴甲基)-均三嗪。
噁二唑化合物之實例包括2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(萘甲醯-1-基)-1,3,4-噁二唑及2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1,3,4-噁二唑。
羰基化合物之實例包括二苯甲酮及二苯甲酮衍生物，諸如米氏酮(Michler's ketone)、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮或2-羧基二苯甲酮；苯乙酮衍生物，諸如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、α-羥基-2-甲基苯基丙酮、1-羥基-1-甲基乙基-(對異丙基苯基)酮、1-羥基-1-(對十二烷基苯基)酮、2-甲基-(4'-(甲基硫基)苯基)-2-(N-嗎啉基)-1-丙酮、1,1,1-三氯甲基-(對丁基苯基)酮或2-苄基-2-二甲基胺基-4-(N-嗎啉基)丁基苯酮；9-氧硫及9-氧硫衍生物，諸如2-乙基9-氧硫、2-異丙基9-氧硫、2-氯9-氧硫、2,4-二甲基9-氧硫、2,4-二乙基9-氧硫或2,4-二異丙基9-氧硫；苯甲酸酯衍生物，諸如對二甲基胺基苯甲酸乙酯或對二乙基胺基苯甲酸乙酯。
縮酮化合物之實例包括苄基甲基縮酮及苄基-β-甲氧基乙基乙基縮醛。
安息香化合物之實例包括間安息香異丙基醚、安息香異丁基醚、安息香甲基醚及鄰苯甲醯苯甲酸甲酯吖啶化合物之實例包括9-苯基吖啶及1,7-雙(9-吖啶基)庚烷。
有機過氧化物化合物之實例包括過氧化三甲基環己酮、過氧化乙醯基丙酮、1,1-雙(第三丁基過氧基)-3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(第三丁基過氧基)環己烷、2,2-雙(第三丁基過氧基)丁烷、氫過氧化第三丁基、氫過氧化異丙苯、氫過氧化二異丙苯、2,5-二甲基己烷-2,5-二氫過氧化物、氫過氧化1,1,3,3-四甲基丁基、過氧化第三丁基異丙苯、過氧化二異丙苯、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)己烷、過氧化2,5-氧雜壬基(2,5-oxanonyl peroxide)、過氧化丁二酸、過氧化苯甲醯、過氧化2,4-二氯苯甲醯、過氧化二碳酸二異丙酯、過氧化二碳酸二-2-乙基己酯、過氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯、過氧化碳酸二甲氧基異丙酯、過氧化二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁基)酯、過氧化乙酸第三丁酯、過氧化特戊酸第三丁酯、過氧化新癸酸第三丁酯、過氧化辛酸第三丁酯、過氧化月桂酸第三丁酯、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(第三己基過氧基羰基)二苯甲酮、3,3',4,4'-四(對異丙基異丙苯基過氧基羰基)二苯甲酮、羰基二(第三丁基過氧基二氫鄰苯二甲酸氫鹽)及羰基二(第三己基過氧基二氫鄰苯二甲酸氫鹽)。
偶氮化合物之實例包括諸如JP-A第8-108621號中所述之偶氮化合物。
香豆素化合物之實例包括3-甲基-5-胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素及3-丁基-5-二甲基胺基-((均三嗪-2-基)胺基)-3-苯基香豆素。
疊氮化合物之實例包括有機疊氮化合物，諸如美國專利第2,848,328號、第2,852,379號或第2,940,853號中所述之化合物及2,6-雙(4-疊氮亞苄基)-4-乙基環己酮(BAC-E)。
茂金屬化合物之實例包括各種二茂鈦化合物，諸如JP-A第59-152396號、第61-151197號、第63-41484號、第2-249號、第2-4705號或第5-83588號中所述之彼等化合物，例如二環戊二烯基-Ti-雙苯基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,6-二氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,4-二氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,4,6-三氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,3,5,6-四氟苯基-1-基、二環戊二烯基-Ti-雙-2,3,4,5,6-五氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,6-二氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,4,6-三氟苯基-1-基、二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,3,5,6-四氟苯基-1-基或二甲基環戊二烯基-Ti-雙-2,3,4,5,6-五氟苯基-1-基；及鐵芳烴錯合物，諸如JP-A第1-304453號或第1-152109號中所述之彼等錯合物。
六芳基聯咪唑化合物之實例包括各種化合物，諸如JP-B第6-29285號、美國專利第3,479,185號、第4,311,783號或第4,622,286號中所述之彼等化合物。其特定實例包括2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰溴苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰，對-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四(間甲氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(鄰，鄰'-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰硝基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(鄰甲基苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑及2,2'-雙(鄰三氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑。
有機硼酸酯化合物之實例包括有機硼酸酯，諸如各種公報中所述之彼等硼酸酯，該等公報諸如JP-A第62-143044號、第62-150242號、第9-188685號、第9-188686號、第9-188710號、第2000-131837號、第2002-107916號或第2002-116539號，日本專利第2764769號，或Kunz,Martin「Rad Tech'98. Proceeding 1998年4月19-22日,Chicago」；有機硼鋶錯合物或有機硼氧鋶錯合物，諸如JP-A第6-157623號、第6-175564號或第6-175561號中所述之彼等錯合物；有機硼錪錯合物，諸如JP-A第6-175554號或第6-175553號中所述之彼等錯合物；有機硼鏻錯合物，諸如JP-A第9-188710號中所述之彼等錯合物；及有機硼過渡金屬配位錯合物，諸如JP-A第6-348011號、第7-128785號、第7-140589號、第7-306527號或第7-292014號中所述之彼等錯合物。
二碸化合物之實例包括諸如JP-A第61-166544號或第2002-328465號中所述之彼等化合物。
肟化合物之實例包括諸如J. C. S. Perkin II(1979)1653-1660，J. C. S. Perkin II(1979)156-162，Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)202-232或JP-A第2000-66385號中所述之化合物；及諸如JP-A第2000-80068號或JP-A第2004-534797號中所述之化合物。
肟光聚合引發劑最佳為2-(O-苯甲醯基肟)-1-[4-(苯基硫基)苯基]-1,2-辛二酮或1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮。作為此等肟光聚合引發劑，提及CGI-124及CGI-242(兩者皆為商品名稱，由Ciba Specialty Chemicals製造)。
鎓鹽化合物之實例包括重氮鎓鹽，諸如S. I. Schlesinger,Photogr. Sci. Eng.,18,387(1974)或T. S. Bal等人，Polymer,21,423(1980)中所述之彼等鎓鹽；銨鹽，諸如美國專利第4,069,055號、JP-A第4-365049號或其類似專利中所述之彼等銨鹽；鏻鹽，諸如美國專利第4,069,055號或第4,069,056號中所述之彼等鏻鹽；及錪鹽，諸如EP-A第104,143號或JP-A第2-150848號或第2-296514號中所述之彼等錪鹽。
宜用於本發明中之錪鹽為二芳基錪鹽，且就穩定性而言，該二芳基錪鹽較佳經兩個或兩個以上推電子基(諸如烷基、烷氧基或芳氧基)取代。
宜用於本發明中之鋶鹽的實例包括諸如以下專利中所述之鋶鹽：EP-A第370,693號、第390,214號、第233,567號、第297,443號或第297,442號，美國專利第4,933,377號、第4,760,013號、第4,734,444號或第2,833,827號，或德國專利第2,904,626號、第3,604,580號或第3,604,581號。就穩定性及敏感性而言，此等鋶鹽較佳經吸電子基取代。該吸電子基較佳具有高於0之漢密特值(Hammett value)。較佳吸電子基之實例包括鹵素原子及羧酸。
另外，其他較佳鋶鹽之實例包括三芳基鋶，其中一個取代基具有香豆素或蒽醌結構，且其吸收波長為300nm或高於300nm之光。作為另一種較佳鋶鹽，提及具有芳氧基或芳硫基作為取代基且吸收波長為300nm或高於300nm之光的三芳基鋶鹽。
鎓鹽化合物之實例亦包括硒鎓鹽，諸如J. V. Crivello等人，Macromolecules,10(6),1307(1977)或J. V. Crivello等人，J. Polymer Sci. Polymer Chem.第17版，1047(1979)中所述之彼等硒鎓鹽；及砷鎓鹽，諸如C. S. Wen等人，Teh,Proc. Conf. Rad. Curing ASIA，第478頁Tokyo,10月(1988)中所述之彼等砷鎓鹽。
醯基膦化合物之實例包括IRGACURE 819、DAROCURE 4265及DAROCURE TPO(皆為商品名稱，由Ciba Specialty Chemicals製造)。
烷基胺基化合物之實例包括具有二烷基胺基苯基之化合物及烷基胺化合物，諸如JP-A第9-281698號([0047]段)、JP-A第6-19240號或第6-19249號中所述之彼等化合物。具有二烷基胺基苯基之化合物的特定實例包括諸如對二甲基胺基苯甲酸乙酯及二烷基胺基苯基甲醛(諸如對二乙基胺基苯甲醛或9-久咯雷啶基(julolidyl)甲醛)之化合物，且烷基胺化合物之特定實例包括三乙醇胺、二乙醇胺及三乙胺。
就曝光敏感性而言，欲用於本發明中之(C)光聚合引發劑較佳為選自由以下組成之群的化合物：三嗪化合物、烷基胺基化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、聯咪唑化合物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物及3-芳基取代之香豆素化合物。
更佳為三嗪化合物、烷基胺基化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、肟化合物、聯咪唑化合物、鎓化合物、二苯甲酮化合物及苯乙酮化合物，且進一步更佳為至少一種選自由以下組成之群的化合物：三嗪化合物、烷基胺基化合物、肟化合物及聯咪唑化合物。
相對於組合物之總固體含量，著色硬化性組合物中之(C)光聚合引發劑之用量較佳為0.1質量%至50質量%，更佳為0.5質量%至30質量%，且尤其較佳為1至20質量%。特定言之，就光敏性、與支撐物之黏著性及硬化程度而言，當使用本發明之著色硬化性組合物形成彩色濾光片之彩色圖案時，相對於著色硬化性組合物之總固體含量，(C)光聚合引發劑之用量較佳為1質量%至40質量%，更佳為2質量%至30質量%，且進一步較佳為3質量%至20質量%。
(D)包含顏料紅166之顏料
本發明之著色硬化性組合物包含(D)含有顏料紅166之顏料。
顏料紅166為縮合偶氮顏料。在本說明書中，顏料紅116亦由「C.I.顏料紅166」、「CIPR 166」或「PR 166」表示。其他顏料亦以相同方式表示。
在本發明之著色硬化性組合物中，顏料紅166與除顏料紅166外之顏料可組合使用。
特定言之，較佳地，(D)包含顏料紅166之顏料進一步包含顏料紅224以更有效地獲得本發明之效果。
此外，亦較佳地，(D)包含顏料紅166之顏料進一步包含 黃色顏料(較佳為顏料黃139))以更有效地獲得本發明之效果。
尤其較佳地，(D)包含顏料紅166之顏料進一步包含顏料紅224及黃色顏料(較佳為顏料黃139)。
其他顏料可與顏料紅166組合用於本發明中，且該等顏料可選自各種習知之無機顏料或有機顏料。當考量適當使用本發明之顏料分散組合物的彩色濾光片具有高透射率及其類似性質較佳時，有機顏料為較佳，且使用粒度儘可能小的顏料較佳。此外，當考量顏料分散組合物及含有顏料分散組合物之著色硬化性組合物的加工性質時，顏料之平均初始粒子直徑較佳為100 nm或小於100 nm，更佳為30 nm或小於30 nm，且最佳為5 nm至25 nm。此範圍內之粒子直徑有效形成具有高透射率、良好彩色性質及高對比度之彩色濾光片。平均初始粒子直徑可如下獲得：用SEM或TEM觀察粒子，在未觀察到粒子凝集之區域內量測100個粒子之粒度及計算其平均值。
無機顏料之實例包括金屬化合物，諸如金屬氧化物及金屬錯合物。其特定實例包括鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅或銻之金屬氧化物，及此等金屬之複合氧化物。
有機顏料之實例包括C.I.顏料紅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、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、270、272、279；C. I.顏料黃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；C. I.顏料橙2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71、73；C. I.顏料綠7、10、36、37；C. I.顏料藍1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79(藉由用OH置換C. I.顏料藍79之Cl取代基而獲得之顏料)、80；C. I顏料紫1、19、23、27、32、37、42；C. I顏料棕25、28；及C. I顏料黑1、7。
其中，較佳顏料之實例包括以下顏料，但可用於本發明中之顏料並不限於此等顏料：C. I.顏料黃11、24、108、109、110、138、139、150、151、154、167、180、185；C. I.顏料橙36、71；C. I.顏料紅122、150、171、175、177、209、224、242、254、255、264；C. I.顏料紫19、23、32；C. I.顏料藍15:1、15:3、15:6、16、22、60、66；C. I.顏料綠7、36、37；及C. I.顏料黑1、7。
此等有機顏料可單獨使用或以兩者或兩者以上之各種組合形式使用以改良色純度。組合之特定實例如下。舉例而言，選自由蒽醌顏料、苝顏料及二酮基吡咯并吡咯顏料組成之群的紅色顏料可單獨使用，或此等紅色顏料中之至少一者可與以下顏料組合使用：雙偶氮黃色顏料、異吲哚啉黃色顏料、喹酞酮黃色顏料及/或苝紅色顏料、蒽醌紅色顏料或二酮基吡咯并吡咯紅色顏料。舉例而言，該蒽醌顏料可為C. I.顏料紅177，該苝顏料可為C. I.顏料紅155或C. I.顏料紅224，且該二酮基吡咯并吡咯顏料可為C.I.顏料紅254，且為獲得有利的顏色再現性，較佳使用此等紅色顏料中之至少一者與C. I.顏料黃83、C. I.顏料黃139或C. I.顏料紅177之混合物。紅色顏料與另一種顏料(紅色顏料：另一種顏料)之質量比較佳為100:5至100:80。當質量比為100:4或小於100:4時，可能難以降低400nm至500nm之光的透射率，且可能不會改良色純度。當質量比為100:81或大於100:81時，著色能力可能會降低。質量比在100:10至100:65之範圍內尤其較佳。當紅色顏料與另一種紅色顏料組合時，其質量比可根據色度來調節。
作為綠色顏料，可單獨使用鹵化酞菁顏料，或可使用鹵化酞菁顏料與雙偶氮黃色顏料、喹酞酮黃色顏料、甲亞胺黃色顏料或異吲哚啉黃色顏料之混合物。該混合物之較佳實例包括C. I.顏料綠7、36或37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質量比(綠色顏料：黃色顏料)較佳為100:5至100:200。當該質量比小於100:5時，可能難以降低400nm至450nm之光的透射率，且可能不會改良色純度。當質量比大於100:200時，主波長可轉變為更長波長，且可能與NTSC(國家電視系統委員會，National Television System Committee)目標色調存在很大偏差。質量比在100:20至100:150之範圍內尤其較佳。
作為藍色顏料，可單獨使用酞菁顏料，或可使用酞菁顏料與二噁嗪紫顏料之混合物。混合物之一尤其合適實例包括C. I.顏料藍15:6與C. I.顏料紫23之混合物。
藍色顏料與紫色顏料之質量比(藍色顏料：紫色顏料)較佳為100：0至100：100且更佳為100：70或小於100：70。
作為適合用於黑色基質之顏料，可單獨使用碳黑、石墨、鈦黑、氧化鐵及氧化鈦或其組合，且碳黑與鈦黑之組合為較佳。碳黑與鈦黑之質量比(碳黑：鈦黑)在100：0至100：60之範圍內較佳。當該質量比為100：61或大於100：61時，可降低分散穩定性。
經加工顏料
上述顏料在藉由已知鹽磨處理法或其類似方法加工後(換言之，顏料可為經加工顏料)可包括於本發明之著色硬化性組合物中。
該經加工顏料(下文亦稱「精細加工顏料」)可經由以下方法來製造：使用捏合機或其類似物以機械方式捏合i)顏料、ii)水溶性無機鹽、iii)實質上不會溶解ii)水溶性無機鹽的少量水溶性有機溶劑及iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物(此方法稱為「鹽磨法」)；將所得混合物置於水中且使用高速混合器或其類似物進行混合以產生呈漿料狀之產物；及過濾該漿料，隨後用水洗滌，且需要時加以乾燥。以上製造方法提供的經加工顏料精細且在乾燥後展現極少的顏料聚集。
以下進一步詳述鹽磨法。首先，向i)有機顏料與ii)水溶性無機鹽之混合物中添加少量iii)水溶性有機溶劑作為濕潤劑，且使用捏合機或其類似物有力地捏合所得混合物。隨後，將混合物置於水中且用高速混合器或其類似物攪拌以產生漿料。接著，過濾該漿料，用水洗滌，且需要時加以乾燥，由此產生精細顏料。欲以油性清漆分散液形式使用顏料時，可將乾燥前之經加工顏料(其稱為濾餅)分散於油性清漆中，同時藉由通常稱為沖洗之方法移除水。欲將顏料分散於水基清漆中時，經加工顏料並不需要乾燥，且可將濾餅直接分散於清漆中。
在本發明中，藉由在鹽磨時使用iv)至少部分可溶之樹脂以及iii)有機溶劑，可獲得甚至更精細加工顏料，其表面塗有iv)該至少部分可溶之樹脂且在乾燥後展現極少的顏料聚集。
亦可藉由包括以下步驟之方法來防止顏料乾燥後聚集：將溶解於鹼性水溶液中之鹼溶性樹脂添加至漿料中，接著充分攪拌及混合混合物，且接著使用酸性水溶液(諸如鹽酸或硫酸)進行中和以使樹脂沈積於顏料上，或添加水溶性多價金屬鹽(諸如氯化鈣或氯化鋇)之水溶液以使樹脂沈澱且沈積於顏料上。
此外，iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物可在鹽磨方法之初始階段一次性添加或可分批添加。
ii)水溶性無機鹽
該ii)水溶性無機鹽不受特別限制，只要其溶解於水中即可，且可使用氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀、硫酸鈉或其類似物。就成本而言，較佳使用氯化鈉或硫酸鈉。
就處理效率與製造效率而言，鹽磨法中之無機鹽的用量為有機顏料質量的1至30倍且尤其較佳為5至25倍，原因在於，儘管無機鹽相對於有機顏料的用量比愈高，粒度降低的效率愈高，但顏料每一次處理量變小。
iii)實質上不會溶解ii)之少量水溶性有機溶劑
該水溶性有機溶劑用於濕潤有機顏料及無機鹽。水溶性有機溶劑不受特別限制，只要其溶解於水中(與水混合)且實質上不會溶解欲使用之無機鹽即可。然而，因為在鹽磨時溫度升高而引起溶劑可能蒸發之情況，所以就安全性而言，具有120℃或高於120℃之沸點的高沸點溶劑為較佳。水溶性有機溶劑之實例包括2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-(異戊基氧基)乙醇、2-(己基氧基)乙醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、三乙二醇、三乙二醇單甲醚、液態聚乙二醇、1-甲氧基-2-丙醇、1-乙氧基-2-丙醇、二丙二醇、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚及液態聚丙二醇。
水溶性有機溶劑的添加量相對於無機鹽較佳為5質量%至50質量%，相對於無機鹽更佳為10質量%至40質量%，且相對於無機鹽最適當為15質量%至35質量%。5質量%或大於5質量%之用量能夠使捏合更均勻地進行且粒度分布更窄。
50質量%或小於50質量%之量能夠更有效地抑制捏合組合物過度軟化，更容易對捏合組合物施加剪切，且更有效地減小粒度。
iii)水溶性有機溶劑可在鹽磨起始時一次性添加或可分批添加。水溶性有機溶劑可單獨使用，或其兩者或兩者以上可組合使用。
iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物
該iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物不受特別限制。
作為該高分子量化合物，含有衍生自由以下式(1)表示之單體或衍生自由順丁烯二醯亞胺或順丁烯二醯亞胺衍生物組成之單體之聚合單元的聚合物為較佳，且含有衍生自由以下式(1)表示之單體之聚合單元的聚合物尤為較佳。
在式(1)中，R1 表示氫原子或經取代或未經取代之烷基；R2 表示單鍵或二價鍵聯基團；Y表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或伸苯基；且Z表示具有含氮雜環結構之基團。
由R1 表示之烷基為較佳具有1至12個碳原子、更佳具有1至8個碳原子且尤其較佳具有1至4個碳原子之烷基。
當由R1 表示之烷基具有取代基時，該取代基之實例包括羥基、烷氧基(烷氧基較佳具有1至5個碳原子、更佳具有1至3個碳原子)、甲氧基、乙氧基及環己基氧基。
由R1 表示之較佳烷基的特定實例包括甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正己基、環己基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基及2-甲氧基乙基。R1 最佳為氫原子或甲基。
在式(1)中，R2 表示單鍵或二價鍵聯基團。作為二價鍵聯基團，經取代或未經取代之伸烷基為較佳。該伸烷基較佳具有1至12個碳原子，更佳具有1至10個碳原子，進一步更佳具有1至8個碳原子，且尤其較佳具有1至4個碳原子。
由R2 表示之伸烷基可為兩個或兩個以上伸烷基經由雜原子(例如氧原子、氮原子或硫原子)連接而形成之基團。
由R2 表示之較佳伸烷基的特定實例包括亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基及四亞甲基。
當由R2 表示之伸烷基具有取代基時，該取代基之實例包括羥基。
由R2 表示之二價鍵聯基團可在伸烷基末端具有選自-O-、-S-、-C(=O)O-、-CONH-、-C(=O)S-、-NHCONH-、-NHC(=O)O-、-NHC(=O)S-、-OC(=O)-、-OCONH-及-NHCO-之雜原子或包括雜原子之部分結構，且經由該雜原子或該包括雜原子之部分結構與Z連接。
在式(1)中，Z表示具有雜環結構之基團。該具有雜環結構之基團的實例包括具有染料結構之酞菁、不溶性偶氮、偶氮色澱、蒽醌、喹吖啶酮、二噁嗪、二酮基吡咯并。比咯、蒽吡啶、蒽嵌蒽醌、陰丹士林(indanthrone)、黃士酮(flavanthrone)、哌瑞酮(perinon)、苝、硫靛(thioindigo)及其類似物；及雜環結構，諸如噻吩、呋喃、、吡咯、吡咯啉、吡咯啶、二氧戊環、吡唑、吡唑啉、吡唑啶、咪唑、噁唑、噻唑、噁二唑、三唑、噻二唑、哌喃、吡啶、哌啶、二噁烷、嗎啉、噠嗪、嘧啶、哌嗪、三嗪、三噻烷、異吲哚啉、異吲哚啉酮、苯并咪唑酮、苯并噻唑、丁二醯亞胺、鄰苯二甲醯亞胺、萘二甲醯亞胺、乙內醯脲、吲哚、喹啉、咔唑、吖啶、吖啶酮、蒽醌、吡嗪、四唑、啡噻嗪、啡噁嗪、苯并咪唑、苯并三唑、環醯胺、環脲或環亞胺。此等雜環結構各自可具有取代基，且該取代基之實例包括烷基、烷氧基、鹵素原子、脂族酯基、芳族酯基及烷氧羰基。
Z更佳為具有含有6個或6個以上碳原子之含氮雜環結構的基團，且尤其較佳為具有含有6至12個碳原子之含氮雜環結構的基團。具體言之，該具有6個或6個以上碳原子之含氮雜環結構較佳為啡噻嗪環、啡噁嗪環、吖啶酮環、蒽醌環、苯并咪唑結構、苯并三唑結構、苯并噻唑結構、環醯胺結構、環脲結構或環亞胺結構，且尤其較佳為由以下式(2)、(3)或(4)表示之結構。
在式(2)中，X為選自由以下組成之群的任何基團：單鍵、伸烷基(諸如亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基或四亞甲基)、-O-、-S-、-NRA -及-C(=O)-。此處，RA 表示氫原子或烷基。當RA 表示烷基時，該烷基較佳為具有1至18個碳原子之烷基，更佳為具有1至6個碳原子之烷基，且烷基之特定實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基及正十八烷基。
其中，式(2)中之X較佳為單鍵、亞甲基、-O-或-C(=O)-，且尤其較佳為-C(=O)-。
在式(4)中，Y及Z各自獨立地表示-N=、-NH-、-N(RB )-、-S-或-O-。RB 表示烷基，且當RB 表示烷基時，該烷基較佳為具有1至18個碳原子之基團，且更佳為具有1至6個碳原子之烷基，且烷基之特定實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基及正十八烷基。
其中，較佳地，式(4)中之Y及Z各自獨立地為-N=、-NH-或-N(RB )-。作為Y與Z之組合，提及Y與Z中之任一者為-N=且另一者為-NH-之組合，亦即咪唑基。
在式(2)、(3)及(4)中，環A、B、C及D各自獨立地表示芳族環。該芳族環之實例包括苯環、萘環、茚環、薁環、茀環、蒽環、吡啶環、吡嗪環、嘧啶環、吡咯環、咪唑環、吲哚環、喹啉環、吖啶環、啡噻嗪環、啡噁嗪環、吖啶酮環及蒽醌環。其中，苯環、萘環、蒽環、吡啶環、啡噁嗪環、吖啶環、啡噻嗪環、吖啶酮環及蒽醌環為較佳，且苯環、萘環及吡啶環尤為較佳。
式(2)中之環A及B的特定實例包括苯環、萘環、吡啶環及吡嗪環。式(3)中之環C的實例包括苯環、萘環、吡啶環及吡嗪環。式(4)中之環D的實例包括苯環、萘環、吡啶環及吡嗪環。
在由式(2)、(3)及(4)表示之結構中，就分散液之分散性及長期穩定性而言，苯環及萘環為更佳；在式(2)或(4)中，苯環進一步更佳，且在式(3)中，萘環進一步更佳。
iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物中之由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺及順丁烯二醯亞胺衍生物的較佳特定實例如下所示，但本發明並不限於此等化合物。
iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物可僅含有一個衍生自由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺或順丁烯二醯亞胺衍生物的共聚合單元，或含有兩個或兩個以上共聚合單元。
在iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物中，衍生自由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺或順丁烯二醯亞胺衍生物之共聚合單元的用量不受特別限制。然而，當以100質量%表示側鏈中具有雜環之高分子量化合物中所包括之總結構單元時，側鏈中具有雜環之高分子量化合物較佳包括衍生自由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺或順丁烯二醯亞胺衍生物的共聚合單元，該共聚合單元之含量為5質量%或大於5質量%且更佳10質量%至50質量%。在由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺及順丁烯二醯亞胺衍生物中，由式(1)表示之單體因其高度吸附於顏料上而較佳。
亦即，為了有效抑制二次聚集體(其為初始顏料粒子之聚集體)之產生，或有效減弱二次聚集體之聚集力，衍生自由式(1)表示之單體、順丁烯二醯亞胺或順丁烯二醯亞胺衍生物之共聚合單元的用量較佳為5質量%或大於5質量%。此外，就使用含有顏料分散組合物之硬化性著色組合物製造彩色濾光片後之顯影性質而言，衍生自由式(1)表示之單體之共聚合單元的用量較佳為50質量%或小於50質量%。
iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物較佳包括衍生自具有酸基之單體的其他共聚合單元。因為衍生自具有酸基之單體的其他共聚合單元併入高分子量化合物中，所以當將顏料分散組合物應用於光敏性組合物時，可達成顯影後未曝光區域之優良可移除性。
具有酸基之單體的實例包括不飽和單羧酸，諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸或肉桂酸；不飽和二羧酸及其酸酐，諸如順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸(citraconic acid)、檸康酸酐或甲基反丁烯二酸；不飽和三價或高於三價之羧酸及其酸酐；二價或高於二價之羧酸之單[(甲基)丙烯醯基氧基烷基]酯，諸如丁二酸單(2-丙烯醯基氧基乙基)酯、丁二酸單(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-丙烯醯基氧基乙基)酯或鄰苯二甲酸(2-甲基丙烯醯基氧基乙基)酯；及兩端具有羧基之單(甲基)丙烯酸酯聚合物，諸如ω-羧基-聚己內酯單丙烯酸酯或ω-羧基-聚己內酯單甲基丙烯酸酯。高分子量化合物可包括僅一個衍生自具有酸基之單體的共聚合單元，或可包括兩個或兩個以上衍生自具有酸基之單體的共聚合單元。
在iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物中，衍生自具有酸基之單體之共聚合單元的含量較佳為50mg KOH/g至200mgKOH/g，更佳為80mg KOH/g至200mg KOH/g，且尤其較佳為100mg KOH/g至180mg KOH/g。亦即，就抑制顯影劑中產生沈澱物而言，衍生自具有酸基之單體之共聚合單元的用量較佳為50mg KOH/g或大於50mg KOH/g。當酸值為200mg KOH/g或小於200mg KOH/g時，酸基間之聚集變弱；從而可更有效地抑制經加工顏料間之聚集，且可進一步改良分散性。
出於有效抑制二次聚集體(其為初始顏料粒子之聚集體)產生或有效減弱二次聚集體之聚集力之目的，衍生自具有酸基之單體之共聚合單元的用量較佳在上述範圍內。
本發明之iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物可另外包含衍生自可共聚乙烯系單體之共聚合單元，其含量不應減弱本發明之效果。
欲使用之乙烯系單體不受特別限制，但其較佳實例包括(甲基)丙烯酸酯、丁烯酸酯、乙烯酯、順丁烯二酸二酯、反丁烯二酸二酯、衣康酸二酯、(甲基)丙烯醯胺、乙烯醚、乙烯醇酯、苯乙烯及(甲基)丙烯腈。該等乙烯系單體之特定實例包括如下文所述之化合物。此時，當說明書中描述「丙烯酸或甲基丙烯酸」中之任一者或兩者時，臨時使用「(甲基)丙烯酸」之表示方法。
(甲基)丙烯酸酯之實例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸第三辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸乙醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸3-苯氧基-2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、二乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯及(甲基)丙烯酸三溴苯基氧基乙酯。
丁烯酸酯之實例包括丁烯酸丁酯及丁烯酸己酯。
乙烯酯之實例包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯。
順丁烯二酸二酯之實例包括順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯及順丁烯二酸二丁酯。
反丁烯二酸二酯之實例包括反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯及反丁烯二酸二丁酯。
衣康酸二酯之實例包括衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯及衣康酸二丁酯。
(甲基)丙烯醯胺之實例包括(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(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-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基(甲基)丙烯醯胺、N-苄基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基嗎啉及二丙酮丙烯醯胺。
乙烯醚之實例包括甲基乙烯醚、丁基乙烯醚、己基乙烯醚及甲氧基乙基乙烯醚。
苯乙烯之實例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羥基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、具有保護基(諸如t-Boc)且可使用酸性物質脫去保護基的羥基苯乙烯、苯甲酸甲基乙烯酯及α-甲基苯乙烯。
本發明之iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物較佳具有1,000至100,000之範圍內的重量平均分子量(Mw)及400至50,000之範圍內的數量平均分子量(Mn)；更佳具有5,000至50,000之範圍內的重量平均分子量(Mw)及2,000至30,000之範圍內的數量平均分子量(Mn)；且尤其較佳具有8,000至30,000之範圍內的重量平均分子量(Mw)及4,000至12,000之範圍內的數量平均分子量(Mn)。
亦即，就有效抑制二次聚集體(其為初始顏料粒子之聚集體)之產生或有效減弱二次聚集體之聚集力而言，側鏈中具有雜環之高分子量化合物的重量平均分子量(Mw)較佳為1,000或大於1,000。此外，就使用含有顏料分散組合物之硬化性著色組合物製造彩色濾光片後之顯影性質而言，側鏈中具有雜環之高分子量化合物的重量平均分子量(Mw)較佳為100,000或小於100,000。
在後述顏料分散組合物中，iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物相對於i)顏料之量(質量比)(亦即，i)顏料： iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物)較佳為1：0.01至1：2，更佳為1:0.05至1:1，且進一步較佳為1:0.1至1:0.6。
iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物可例如使用由式(1)表示之單體、可聚合寡聚物(大分子單體)及另一種自由基可聚合化合物作為共聚合組份，藉由普通自由基聚合方法來製造。一般使用懸浮液聚合方法、溶液聚合方法或其類似方法。用於合成該聚合物之溶劑的實例包括二氯乙烷、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、乳酸甲酯及乳酸乙酯。此等溶劑可單獨使用或以其兩者或兩者以上之混合物形式使用。
在自由基聚合後，可使用自由基聚合引發劑，且另外可使用鏈轉移劑(例如2-巰基乙醇或十二烷基硫醇)。
經加工顏料之特徵在於i)顏料粒子(諸如有機顏料)塗有iv)側鏈中具有雜環之高分子量化合物，其中高分子量化合物有力地塗布於顏料粒子之一部分或整個表面，由此發揮本發明之效果。此構型不同於藉由顏料上吸附普通高分子量分散劑形成粒子之構型。塗布狀態可藉由用有機溶劑洗滌後量測高分子量化合物之分離量(分離比率)來確認，此說明於下文中。亦即，更具體言之，藉由有機溶劑洗滌可分離及移除65%或大於65%之簡單吸附之高分子量化合物。相比之下，在具有如上文所述之塗布表面之經加工顏料的情況下，分離比率極小，亦即30%或小於30%。
用1-甲氧基-2-丙醇洗滌經加工顏料後，可計算分離量，例如如下計算。在該方法中，將10g經加工顏料置於100mL 1-甲氧基-2-丙醇中，隨後於室溫下使用震盪器震盪3小時。隨後，以80,000rpm離心8小時使顏料沈澱，且藉由乾燥方法獲得上清液中之固體含量。獲得自顏料分離之高分子量化合物的質量，且計算其相對於初始處理中所用之高分子量化合物之質量的分離比率(%)。
市售經加工顏料之分離比率可藉由以下方法量測。將整個經加工顏料溶解於可溶解顏料之溶劑(諸如二甲亞碸、二甲基甲醯胺、甲酸或硫酸)中後，利用其溶解性差異，使用有機溶劑將高分子量化合物與顏料分離，以計算用於初始處理中之高分子量化合物的質量。單獨地用1-甲氧基-2-丙醇洗滌經加工顏料以獲得分離量，將其除以用於初始處理中之高分子量化合物之質量計算值以獲得分離比率(%)。
較小分離比率表示較高顏料塗布比率及良好分散性與分散穩定性。分離比率之範圍較佳為30%或小於30%，更佳為20%或小於20%，且最佳為15%或小於15%，且理想為0%。
除特定高分子量化合物外，根據需要，可同時使用另一種化合物。該另一種化合物較佳於室溫下為固體，不溶於水且需要至少部分地溶於在鹽磨時用作濕潤劑的水溶性有機溶劑中。舉例而言，使用天然樹脂、經改質之天然樹脂、合成樹脂、經天然樹脂改質之合成樹脂或其類似物。
當使用經乾燥之加工顏料時，欲使用之另一種化合物較佳於室溫下為固體。天然樹脂之實例包括松香。經改質之天然樹脂的實例包括松香衍生物、纖維素衍生物、橡膠衍生物、蛋白質衍生物及其寡聚物。作為合成樹脂，提及乙氧基樹脂、丙烯酸系樹脂、順丁烯二酸樹脂、丁縮醛樹脂、聚酯樹脂、三聚氰胺樹脂、酚醛樹脂、聚胺基甲酸酯樹酯及其類似物。作為經天然樹脂改質之合成樹脂，提及經松香改質之順丁烯二酸樹脂、經松香改質之酚醛樹脂及其類似物。
合成樹脂之實例包括聚醯胺基胺及其鹽、聚羧酸及其鹽、高分子量不飽和酸酯、聚胺基甲酸酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物及萘磺酸福馬林(formalin)縮合物。
在以此方式獲得之經加工顏料中，顏料表面有力地塗有高分子量化合物，即使浸於有機溶劑中時，該化合物亦不會分離。因此，經加工顏料具有優良的分散性及分散穩定性，展示廣泛應用範圍且尤其適用於製備顏料分散組合物。
顏料分散組合物
本發明中之顏料可以顏料分散組合物(下文亦稱為「顏料分散液」)之狀態包含於本發明之著色硬化性組合物中，其中顏料與已知顏料分散劑或顏料衍生物一起分散於溶劑中。
顏料分散組合物包含分散於有機溶劑中之本發明中的顏料(例如經加工顏料)。
在分散顏料後根據需要適當地使用顏料衍生物及/或分散劑亦為一較佳實施例。
有機溶劑
顏料分散組合物中之溶劑不受特別限制，只要其為有機溶劑即可。該溶劑可選自已知有機溶劑。其實例包括(聚)伸烷二醇單烷基醚及其乙酸酯，諸如乙酸1-甲氧基-2-丙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚或乙二醇單乙醚；乙酸酯，諸如乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯或乙酸異丁酯；芳族烴，諸如苯、甲苯或二甲苯；酮，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮或環己酮；及醇，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、二乙二醇或甘油。此等溶劑可單獨使用或以其兩者或兩者以上之組合形式使用。其中，伸烷二醇單烷基醚及其乙酸酯、乙酸酯、甲基乙基酮及其類似物為較佳。
根據顏料分散組合物之應用及其類似情況，適當地選擇顏料分散組合物中溶劑之用量。就加工性質而言，當使用顏料分散組合物製備後述光硬化性組合物時，顏料分散組合物中可包含溶劑以便產生5質量%至50質量%的固體含量(包含顏料及顏料分散劑)。
(A)顏料衍生物
根據需要向顏料分散組合物中添加顏料衍生物。藉由使引入對分散劑或極性基團具有親和力之部分的顏料衍生物吸附於顏料表面，且使用該顏料衍生物作為分散劑之吸附點，可使顏料分散於呈精細粒子狀之光硬化性組合物中且防止其再聚集，並有效地組成具有高對比度及優良透明度之彩色濾光片。
具體言之，顏料衍生物為以有機顏料作為母骨架及其側鏈中引入取代基(諸如酸性基團、鹼性基團或芳族基團)的化合物。有機顏料之特定實例包括喹吖啶酮顏料、酞菁顏料、偶氮顏料、喹酞酮顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉酮顏料、喹啉顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料及苯并咪唑酮顏料。亦包括一般不稱為染料之淺黃色芳族多環化合物，諸如萘化合物、蒽醌化合物、三嗪化合物或喹啉化合物。此外，顏料衍生物之實例亦包括JP-A第11-49974號、第11-189732號、第10-245501號、第2006-265528號、第8-295810號、第11-199796號、第2005-234478號、第2003-240938號、第2001-356210號所述之彼等顏料衍生物或其類似物。
相對於顏料之質量，顏料分散組合物中顏料衍生物之用量較佳為1質量%至30質量%，且更佳為3質量%至20質量%。上述範圍內之用量能夠實現優良分散及分散後之分散穩定性之改良，同時將黏度抑制在低水準，以產生高透射率及優良彩色性質。當使用組合物製造彩色濾光片時，可組成具有良好彩色性質及高對比度之彩色濾光片。
可例如藉由預先混合顏料與分散劑且預先用均質機及其類似物分散混合物且接著藉由珠粒分散機、使用氧化鋯珠粒及其類似物(例如由GETZMANN製造之DISPERMAT)精細分散產物來執行分散。分散時間宜為3到6小時。
(B)分散劑
出於進一步改良顏料分散性之目的，亦可添加分散劑(諸如習知顏料分散劑)、界面活性劑或另一種組份。
已知分散劑(顏料分散劑)之實例包括聚合物分散劑(諸如聚醯胺胺及其鹽、聚羧酸及其鹽、高分子量不飽和酸酯、經改質之聚胺基甲酸酯、經改質之聚酯、經改質之聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物或萘磺酸福馬林縮合物)、聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺及顏料衍生物。
該聚合物分散劑可根據其結構進一步分類為線性聚合物、末端改質之聚合物、接枝聚合物及嵌段聚合物。
聚合物分散劑吸附於顏料表面上且起防止再聚集之作用。因此，作為較佳結構，可提及對於顏料表面具有錨定位點的末端改質聚合物、接枝聚合物及嵌段聚合物。同時，顏料衍生物因使顏料表面改質而具有促進聚合物分散劑吸附之作用。
聚合物分散劑吸附於顏料表面上及在分散過程中起防止再聚集之作用，側鏈中具有雜環且具有1,000或大於1,000之重量平均分子量的高分子量化合物亦如此。因此，作為較佳結構，可提及對於顏料表面具有錨定位點的嵌段共聚物、接枝聚合物及末端改質聚合物。同時，顏料衍生物因使顏料表面改質而具有促進聚合物分散劑吸附之作用。
嵌段聚合物
儘管嵌段聚合物不受特別限制，但提及具有吸附於顏料之嵌段及不吸附於顏料之嵌段的嵌段聚合物。
儘管組成吸附於顏料之嵌段的單體不受特別限制，但使用例如具有能夠吸附於顏料之官能基的單體。具體言之，提及具有有機染料結構或雜環結構之單體、具有酸性基團之單體、具有鹼性氮原子之單體及其類似物。
具有有機染料結構或雜環結構之單體的實例包括具有染料結構的以下單體：酞菁、不溶性偶氮、偶氮色澱、蒽醌、喹吖啶酮、二噁嗪、二酮基吡咯并吡咯、蒽吡啶、蒽嵌蒽醌、陰丹士林、黃士酮、哌瑞酮、苝或硫靛；及具有雜環結構之單體，諸如噻吩、呋喃、、吡咯、吡咯啉、吡咯啶、二氧戊環、吡唑、吡唑啉、吡唑啶、咪唑、噁唑、噻唑、噁二唑、三唑、噻二唑、哌喃、吡啶、哌啶、二噁烷、嗎啉、噠嗪、嘧啶、哌嗪、三嗪、三噻烷、異吲哚啉、異吲哚啉酮、苯并咪唑酮、苯并噻唑、丁二醯亞胺、鄰苯二甲醯亞胺、萘二甲醯亞胺、乙內醯脲、吲哚、喹啉、咔唑、吖啶、吖啶酮或蒽醌。其更特定實例包括(但不特定限於)具有以下結構之單體。
具有酸性基團之單體的實例包括具有羧基之乙烯系單體及具有磺酸基之乙烯系單體。
具有羧基之乙烯系單體的實例包括(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸單烷基酯、反丁烯二酸、衣康酸、丁烯酸、肉桂酸及丙烯酸二聚物。此外，亦可使用藉由具有羥基之單體(諸如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯)與環狀酸酐(諸如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐或環己烷二羧酸酐、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯及其類似物)之加成反應所形成的加合物。此外，亦可使用含有酸酐(諸如順丁烯二酸酐、衣康酸酐或檸康酸酐)之單體作為羧基前驅體。其中，就共聚合性質、成本、溶解性或其類似方面而言，(甲基)丙烯酸尤為較佳。
具有磺酸基之乙烯系單體的實例包括2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸酯。具有磷酸基之乙烯系單體的實例包括磷酸單(2-丙烯醯基氧基乙酯)及磷酸單(1-甲基-2-丙烯醯基氧基乙酯)。
具有鹼性氮原子之單體的實例包括具有雜環之單體，諸如乙烯基吡啶、乙烯基咪唑或乙烯基三唑；(甲基)丙烯酸酯，諸如(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基丙酯、(甲基)丙烯酸1-(N,N-二甲基胺基)-1,1-二甲基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基胺基己酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二異丙基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二-正丁基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二-異丁基胺基乙酯、(甲基)丙烯酸(N-嗎啉基)乙酯、(甲基)丙烯酸(N-哌啶基)乙酯、(甲基)丙烯酸1-(N-吡咯啶基)乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-甲基-2-吡咯啶基胺基乙酯或(甲基)丙烯酸N,N-甲基苯基胺基乙酯；(甲基)丙烯醯胺，諸如N-(N',N'-二甲基胺基乙基)丙烯醯胺、N-(N',N'-二甲基胺基乙基)甲基丙烯醯胺、N-(N',N'-二乙基胺基乙基)丙烯醯胺、N-(N',N'-二乙基胺基乙基)甲基丙烯醯胺、N-(N',N'-二甲基胺基丙基)丙烯醯胺、N-(N',N'-二甲基胺基丙基)甲基丙烯醯胺、N-(N',N'-二乙基胺基丙基)丙烯醯胺、N-(N',N'-二乙基胺基丙基)甲基丙烯醯胺、2-(N,N-二甲基胺基)乙基(甲基)丙烯醯胺、2-(N,N-二乙基胺基)乙基(甲基)丙烯醯胺、3-(N,N-二乙基胺基)丙基(甲基)丙烯醯胺、3-(N,N-二甲基胺基)丙基(甲基)丙烯醯胺、1-(N,N-二甲基胺基)-1,1-二甲基甲基(甲基)丙烯醯胺、6-(N,N-二乙基胺基)己基(甲基)丙烯醯胺、(N-嗎啉基)(甲基)丙烯醯胺、(N-哌啶基)(甲基)丙烯醯胺、N-甲基-2-吡咯啶基(甲基)丙烯醯胺；及苯乙烯，諸如N,N-二甲基胺基苯乙烯或N,N-二甲基胺基甲基苯乙烯。
亦可使用具有以下基團的單體：脲基團、胺基甲酸酯基團、具有配位氧原子之基團、具有4個或4個以上碳原子之烴基、烷氧基矽烷基、乙氧基或異氰酸酯基或羥基。此等單體之特定實例包括具有以下結構之單體。
此外，亦可使用含有離子性官能基之單體。離子性乙烯系單體(亦即，陰離子性乙烯系單體及陽離子性乙烯系單體)之實例包括陰離子性乙烯系單體，諸如具有酸性基團之乙烯系單體的鹼金屬鹽或具有酸性基團之乙烯系單體的有機胺(例如三級胺，諸如三乙胺或二甲基胺基乙醇)鹽；及陽離子性乙烯系單體，諸如含氮乙烯系單體與鹵化烷基(其中該烷基具有1至18個碳原子，且該鹵素原子為氯原子、溴原子或碘原子)、鹵化苄基(諸如氯化苄基或溴化苄基)、烷基磺酸酯(其中該烷基具有1至18個碳原子)(諸如甲烷磺酸酯)、芳基磺酸烷基酯(其中該烷基具有1至18個碳原子)(諸如苯磺酸酯或甲苯磺酸酯)、二烷基硫酸酯(其中該烷基具有1至4個碳原子)或其類似物之四級化產物；及二烷基二烯丙基銨鹽。
可根據欲分散之顏料類型適當地選擇具有能夠吸附於顏料上之官能基的單體。具有官能基之單體可單獨使用或以其兩者或兩者以上之組合形式使用。
組成不吸附於顏料上之嵌段之單體的實例包括(但不特定限於)(甲基)丙烯酸酯、丁烯酸酯、乙烯酯、順丁烯二酸二酯、反丁烯二酸二酯、衣康酸二酯、(甲基)丙烯醯胺、苯乙烯、乙烯醚、乙烯基酮、烯烴、順丁烯二醯亞胺及(甲基)丙烯腈。此等單體可單獨使用或以其兩者或兩者以上之組合形式使用。當欲製造需要鹼顯影處理之光硬化性組合物時，組成不吸附於顏料上之嵌段的單體與具有酸性基團之乙烯系單體可組合使用。
(甲基)丙烯酸酯之實例包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸第三丁基環己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸第三辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸十八烷酯、(甲基)丙烯酸乙醯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-甲氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-氯乙酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸2-苯基乙烯酯、(甲基)丙烯酸1-丙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-烯丙基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸丙炔酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、二乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇單乙醚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、壬基苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三氟乙酯、(甲基)丙烯酸八氟戊酯、(甲基)丙烯酸全氟辛基乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯基氧基乙酯及γ-丁內酯(甲基)丙烯酸酯。
丁烯酸酯之實例包括丁烯酸丁酯及丁烯酸己酯。
乙烯酯之實例包括乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯。
順丁烯二酸二酯之實例包括順丁烯二酸二甲酯、順丁烯二酸二乙酯及順丁烯二酸二丁酯。
反丁烯二酸二酯之實例包括反丁烯二酸二甲酯、反丁烯二酸二乙酯及反丁烯二酸二丁酯。
衣康酸二酯之實例包括衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯及衣康酸二丁酯。
(甲基)丙烯醯胺之實例包括(甲基)丙烯醯胺、N-甲基(甲基)丙烯醯胺、N-乙基(甲基)丙烯醯胺、N-丙基(甲基)丙烯醯胺、N-異丙基(甲基)丙烯醯胺、N-正丁基(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-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯醯胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯醯胺、N-苯基(甲基)丙烯醯胺、N-硝基苯基丙烯醯胺、N-乙基-N-苯基丙烯醯胺、N-苄基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯基嗎啉、二丙酮丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-羥基乙基丙烯醯胺、乙烯基(甲基)丙烯醯胺、N,N-二烯丙基(甲基)丙烯醯胺及N-烯丙基(甲基)丙烯醯胺。
苯乙烯之實例包括苯乙烯、甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、異丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、羥基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、丁氧基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、具有保護基(諸如t-Boc)且可使用酸性物質脫去保護基的羥基苯乙烯、苯甲酸甲基乙烯酯及α-甲基苯乙烯。
乙烯醚之實例包括甲基乙烯醚、乙基乙烯醚、2-氯乙基乙烯醚、羥基乙基乙烯醚、丙基乙烯醚、丁基乙烯醚、己基乙烯醚、辛基乙烯醚、甲氧基乙基乙烯醚及苯基乙烯醚。
乙烯基酮之實例包括甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮及苯基乙烯基酮。
烯烴之實例包括乙烯、丙烯、異丁烯、丁二烯及異戊二烯。
順丁烯二醯亞胺之實例包括順丁烯二醯亞胺、丁基順丁烯二醯亞胺、環己基順丁烯二醯亞胺及苯基順丁烯二醯亞胺。
(甲基)丙烯腈之實例包括甲基丙烯腈及丙烯腈。
具有酸性基團之乙烯系單體的實例包括具有羧基之乙烯系單體及具有磺酸基之乙烯系單體。
具有羧基之乙烯系單體的實例包括(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸單烷基酯、反丁烯二酸、衣康酸、丁烯酸、肉桂酸及丙烯酸二聚物。此外，亦可使用藉由具有羥基之單體(諸如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯)與環狀酸酐(諸如順丁烯二酸酐、鄰苯二甲酸酐或環己烷二羧酸酐、ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯及其類似物)之加成反應所形成的加合物。此外，亦可使用含有酸酐(諸如順丁烯二酸酐、衣康酸酐或檸康酸酐)之單體作為羧基前驅體。其中，就共聚合性質、成本、溶解性或其類似方面而言，(甲基)丙烯酸尤為較佳。
具有磺酸基之乙烯系單體的實例包括2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸酯。具有磷酸基之乙烯系單體的實例包括磷酸單(2-丙烯醯基氧基乙酯)及磷酸單(1-甲基-2-丙烯醯基氧基乙酯)。
此外，作為具有酸性基團之乙烯系單體，亦可使用含有酚系羥基之乙烯系單體、含有磺醯胺之乙烯系單體或其類似物。
本發明中之嵌段聚合物可藉由已知方法(諸如活性聚合方法或引發-轉移-終止劑(iniferter)技術)獲得。另外，已知另一種方法，其中在使具有顏料吸附基團之單體或不具有顏料吸附基團之單體進行自由基聚合後，在分子中含有硫酯及硫醇基之化合物(諸如硫醇基羧酸、2-乙醯基硫乙基醚或10-乙醯基硫癸烷硫醇)共存下執行該聚合；用諸如氫氧化鈉或氨之鹼處理所得聚合物以形成一端具有硫醇基之聚合物；且在一端具有硫醇基之聚合物存在下，使另一嵌段之單體組份進行自由基聚合。其中，該活性聚合方法為較佳。
嵌段聚合物之重量平均分子量不受特別限制，但其較佳在3,000至100,000之範圍內且更佳在5,000至50,000之範圍內。3,000或大於3,000之重量平均分子量可更有效地提供穩定作用，且100,000或小於100,000之重量平均分子量能夠實現更有效吸附及良好分散性。
作為嵌段聚合物，亦可使用市售產品。其特定實例包括Disperbyk-2000、Disperbyk-2001(兩者皆為商品名稱，由BYK Chemie製造)及EFKA4330、EFKA4340(兩者皆為商品名稱，由EFKA製造)。
接枝聚合物
接枝型聚合物不受特別限制，但其實例包括藉由聚伸烷基亞胺與聚酯化合物反應所獲得之化合物，諸如JP-A第54-37082號或第61-174939號中所述之彼等化合物；藉由聚酯修改聚烯丙基胺側鏈中之胺基所獲得之化合物，諸如JP-A第9-169821號中所述之彼等化合物；與聚酯多元醇加成之聚胺基甲酸酯，諸如JP-A第60-166318號中所述之彼等化合物；及以可聚合寡聚物(下文稱為大分子單體)作為共聚合組份之接枝聚合物，諸如JP-A第9-171253號或「Chemistry and Industry of Macromonomer(Macromonomer no Kagaku to Kogyo)」(IPC Publication Section,1989)中所述之彼等化合物。
接枝聚合物較佳具有聚苯乙烯、聚氧化乙烯、聚氧化丙烯、聚(甲基)丙烯酸酯、聚己內酯或其類似物之接枝部分，且接枝部分上至少具有由下式(5)表示之組成單元的接枝聚合物為更佳。
在式(5)中，R74 表示氫原子或具有1至8個碳原子之烷基，且Q表示氰基、具有6至30個碳原子之芳基或-COOR75 (其中R75 表示氫原子、具有1至22個碳原子之烷基或具有6至30個碳原子之芳基)。
在式(5)中，由R74 表示之烷基可具有取代基，且較佳為具有1至6個碳原子之烷基，並尤其較佳為甲基。烷基之取代基的實例包括鹵素原子、羧基、烷氧羰基及烷氧基。該烷基之特定實例包括甲基、乙基、己基、辛基、三氟甲基、羧基甲基及甲氧羰基甲基。在此等R74 中，氫原子及甲基為較佳。
在式(5)中，由Q表示之芳基可具有取代基，且較佳為具有6至20個碳原子之芳基，並尤其較佳為具有6至12個碳原子之芳基。芳基之取代基的實例包括鹵素原子、烷基、烷氧基及烷氧羰基。該芳基之特定實例包括苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、丙基苯基、丁基苯基、辛基苯基、十二烷基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丁氧基苯基、癸氧基苯基、氯苯基、二氯苯基、溴苯基、甲氧羰基苯基、乙氧羰基苯基及丁氧羰基苯基。在此等芳基中，未經取代之芳基或經鹵素原子、烷基或烷氧基取代之芳基為較佳，且未經取代之芳基或經烷基取代之芳基尤為較佳。
在式(5)中由Q表示之-COOR75 中，由R75 表示之烷基可具有取代基，且較佳為具有1至12個碳原子之烷基，並尤其較佳為具有1至8個碳原子之烷基。烷基之取代基的實例包括鹵素原子、烯基、芳基、羥基、烷氧基、烷氧羰基、胺基、醯基胺基及胺甲醯基。該烷基之特定實例包括甲基、乙基、丙基、丁基、庚基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十六烷基、十八烷基、2-氯乙基、2-溴乙基、2-甲氧羰基乙基、2-甲氧基乙基、2-溴丙基、2-丁烯基、2-戊烯基、3-甲基-2-戊烯基、2-己烯基、4-甲基-2-己烯基、苄基、苯乙基、3-苯基丙基、萘基甲基、2-萘基乙基、氯苄基、溴苄基、甲基苄基、乙基苄基、甲氧基苄基、二甲基苄基、二甲氧基苄基、環己基、2-環己基乙基、2-環戊基乙基、雙環[3.2.1]辛-2-基、1-金剛烷基、二甲基胺基丙基、乙醯基胺基乙基及N,N-二丁基胺基胺甲醯基甲基。在此等烷基中，未經取代之烷基或經鹵素原子、芳基或羥基取代之烷基為較佳，且未經取代之烷基尤為較佳。
在式(5)中由Q表示之-COOR75 中，由R75 表示之芳基可具有取代基，且較佳為具有6至20個碳原子之芳基，並尤其較佳為具有6至12個碳原子之芳基。芳基之取代基的實例包括鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基、烷氧羰基及醯基胺基。該芳基之特定實例包括苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、丙基苯基、丁基苯基、辛基苯基、十二烷基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丁氧基苯基、癸氧基苯基、氯苯基、二氯苯基、溴苯基、甲氧羰基苯基、乙氧羰基苯基、丁氧羰基苯基、乙醯胺基苯基、丙醯胺基苯基及十二烷醯基醯胺基苯基。在此等芳基中，未經取代之芳基或經鹵素原子、烷基或烷氧基取代之芳基為較佳，且經烷基取代之芳基尤為較佳。
在此等R75 中，氫原子及具有1至22個碳原子之烷基為較佳，且氫原子及具有1至12個碳原子之烷基尤為較佳。
接枝部分中至少具有由式(5)表示之組成單元之接枝聚合物的接枝部分之特定實例包括聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸甲酯與(甲基)丙烯酸苯甲酯之共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯與苯乙烯之共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯與(甲基)丙烯酸之共聚物及(甲基)丙烯酸甲酯與丙烯腈之共聚物。
對於合成至少在分支部分上具有由式(5)表示之組成單元的接枝聚合物而言，可使用任何已知方法。
具體言之，提及至少具有由式(5)表示之組成單元之大分子單體與該大分子單體可共聚合之烯系不飽和單體之共聚合。
在至少具有由式(5)表示之組成單元的大分子單體中，較佳為由下式(6)表示之彼等單體。
在式(6)中，R76 表示氫原子或具有1至8個碳原子之烷基，且W表示單鍵或選自以下原子基團之單一鍵聯基團或藉由兩個或兩個以上之如下原子基團之組合所形成之鍵聯基團：
其中Z1 及Z2 各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、具有1至6個碳原子之烷基、氰基或羥基，且Z3 表示氫原子、具有1至18個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基；且A表示至少具有由式(5)表示之組成單元的基團。
該等由式(6)表示之大分子單體之特定實例包括以下所示之彼等單體。
此等結構中之「A」的含義與式(6)中之「A」的含義相同。該等可作為市售產品獲得之大分子單體的實例包括一端經甲基丙烯醯基化之聚甲基丙烯酸甲酯寡聚物(Mn=6,000，商品名稱：AA-6，由TOAGOSEI CO.,LTD.製造)、一端經甲基丙烯醯基化之聚丙烯酸正丁酯寡聚物(Mn=6,000，商品名稱：AB-6，由TOAGOSEI CO.,LTD.製造)及一端經甲基丙烯醯基化之聚苯乙烯寡聚物(Mn=6,000，商品名稱：AS-6，由TOAGOSEI CO.,LTD.製造)。
就聚苯乙烯而言，大分子單體具有較佳1,000至20,000且更佳2,000至15,000之數量平均分子量(Mn)。上述範圍內之數量平均分子量可如顏料分散劑更有效地提供立體排斥作用。
出於改良分散性及分散穩定性之目的，較佳使用「組成吸附於顏料上之嵌段的單體」作為可與大分子單體共聚合之烯系不飽和單體。此外，「組成不吸附於顏料上之嵌段的單體」亦可作為另一種共聚合組份共聚合。
接枝聚合物之重量平均分子量(但不特定限於)較佳在3,000至100,000之範圍內且更佳在5,000至50,000之範圍內。3,000或大於3,000之重量平均分子量能夠更有效地獲得穩定作用，且100,000或小於100,000之重量平均分子量能夠實現更有效吸附及優良分散性。
市售接枝聚合物之實例包括SOLSPERSE 24000、28000、32000、38500、39000及55000(皆為商品名稱，由The Lubrizol Corporation製造)及Disperbyk-161、Disperbyk-171及Disperbyk-174(皆為商品名稱，由BYKChemie製造)。
末端改質聚合物
末端改質聚合物的實例包括在末端具有官能基之聚合物，諸如JP-A第9-77994號或第2002-273191號中所述之彼等聚合物。
儘管合成在聚合物之末端具有官能基之聚合物的方法不受特別限制，但該聚合物例如可藉由如下所述之任何方法或彼等方法之組合來製造。
1.使用含有官能基之聚合引發劑執行聚合(例如自由基聚合、陰離子聚合或陽離子聚合)的合成方法。
2.使用含有官能基之鏈轉移劑執行自由基聚合的合成方法。
在上述方法中所引入之官能基的實例包括選自由以下組成之群的部分：有機染料結構、雜環結構、酸性基團、具有鹼性氮原子之基團、脲基團、胺基甲酸酯基團、具有配位氧原子之基團、具有4個或4個以上碳原子之烴基、烷氧基矽烷基、乙氧基、異氰酸酯基、羥基、離子性官能基及其類似部分。此外，亦可使用可誘導至此等吸附位點之官能基。
能夠將官能基引入聚合物末端之鏈轉移劑的實例包括巰基化合物(例如，硫代乙醇酸、硫代蘋果酸、硫代水楊酸、2-巰基丙酸、3-巰基丙酸、3-巰基丁酸、N-(2-巰基丙醯基)甘胺酸、2-巰基菸鹼酸、3-[N-(2-巰基乙基)胺甲醯基]丙酸、3-[N-(2-巰基乙基)胺基]丙酸、N-(3-巰基丙醯基)丙胺酸、2-巰基乙烷磺酸、3-巰基丙烷磺酸、4-巰基丁烷磺酸、2-巰基乙醇、3-巰基-1,2-丙二醇、1-巰基-2-丙醇、3-巰基-2-丁醇、巰基苯酚、2-巰基乙胺、2-巰基咪唑、2-巰基-3-吡啶醇、苯硫醇、甲苯硫醇、巰基苯乙酮、萘硫醇或萘甲硫醇)、作為此等巰基化合物之氧化產物的二硫化物化合物，及鹵素化合物(例如2-碘乙烷磺酸或3-碘丙烷磺酸)。
能夠將官能基引入聚合物末端之聚合引發劑的實例包括2,2'-偶氮雙(2-氰基丙醇)、2,2'-偶氮雙(2-氰基戊醇)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸)、4,4'-偶氮雙(4-氰基戊酸氯化物)、2,2'-偶氮雙[2-(5-甲基-2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2'-偶氮雙[2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷]、2,2'-偶氮雙[2-(3,4,5,6-四氫嘧啶-2-基)丙烷]、2,2'-偶氮雙{2-[1-(2-羥基乙基)-2-咪唑啉-2-基]丙烷}、2,2'-偶氮雙[2-甲基-N-(2-羥基乙基)-丙醯胺]及其衍生物。
欲用於聚合之單體的實例包括「組成不吸附於顏料之嵌段的單體」作為自由基可聚合單體。
末端改質聚合物的重量平均分子量較佳為1,000到50,000。1,000或大於1,000之重量平均分子量可如顏料分散劑更有效地提供立體排斥作用，且50,000或小於50,000之重量平均分子量可更有效地抑制立體排斥以進一步縮短吸附於顏料之時間。
市售末端改質聚合物的實例包括SOLSPERSE 3000、17000及27000(皆為商品名稱，由The Lubrizol Corporation製造)。
作為分散劑，側鏈中具有雜環之高分子量化合物、接枝聚合物及末端改質聚合物為較佳。其中，含有衍生自具有有機染料結構或雜環結構之單體之共聚合單元的接枝聚合物及以有機染料結構、雜環結構、酸性基團或含有鹼性氮原子之基團或胺基甲酸酯基團作為末端基團的末端改質聚合物尤為較佳。
在聚合物分散劑之情況下，相對於顏料，分散劑之添加量為0.5質量%至100質量%、更佳3質量%至100質量%且尤其較佳5質量%至80質量%。在該範圍內之顏料分散劑的量可產生足夠顏料分散作用。然而，根據欲使用顏料之類型、溶劑類型及其類似方面之組合，適當地調整分散劑之最佳量。
塗布顏料之於側鏈中具有雜環之高分子量化合物與分散劑之間的比率(亦即，高分子量化合物/分散劑)不受特別限制。然而，當分散劑為聚合物分散劑時，比率較佳為質量比10/90至90/10，且尤其較佳為質量比20/80至80/20。
製備顏料分散組合物
在本發明之一較佳實施例中，顏料分散組合物包含用側鏈中具有雜環之高分子量化合物及溶劑覆蓋之經加工顏料，其中該經加工顏料根據需要與另一種分散劑或鹼溶性樹脂一起分散於該溶劑中。
使經加工顏料及溶劑及(若需要)另一種分散劑及/或鹼溶性樹脂經受捏合及分散。在分散時，主要使用垂直或水平砂磨機、針磨機、切磨機或超音波分散機來執行由玻璃、氧化鋯或其類似物製成之粒子直徑為0.01mm至1mm之珠粒的精細分散處理，以產生顏料分散組合物。在執行珠粒分散之前，亦可使用雙輥研磨機、三輥研磨機、球磨機、轉筒篩、DISPER、捏合機、複式捏合機、均質機、摻合器或單軸或雙軸擠壓機執行捏合分散處理，同時施加強剪切力。
捏合及分散之詳情描述於T. C. Patton「Paint Flow and Pigment Dispersion」(John Wiley and Sons,1964)及其類似文獻中。
本發明之著色硬化性組合物可如下製備：將鹼溶性樹脂、光可聚合化合物及光聚合引發劑(較佳具有溶劑)與經受側鏈中具有雜環之高分子量化合物之塗布處理的經加工顏料混合，根據需要混合諸如界面活性劑之添加劑，且經受混合及分散過程(其中使用各種混合器或分散機中之任一者來執行混合及分散)。
本發明之顏料分散液宜用於供製造彩色濾光片之著色硬化性組合物。
敏化劑
出於改良自由基引發劑之自由基產生效率或使光敏性波長轉變為較長波長之目的，本發明之著色硬化性組合物可包含敏化劑。可用於本發明中之敏化劑較佳為經由電子轉移機制或能量轉移機制使光聚合引發劑敏化之彼等敏化劑。
可用於本發明中之敏化劑的實例包括屬於以下所引述之化合物且吸收300 nm至450 nm波長範圍內之光的彼等敏化劑。
較佳敏化劑之實例包括屬於以下所引述之化合物且吸收330 nm至450 nm波長範圍內之光的彼等敏化劑。
其實例包括多核芳族化合物(例如菲、蒽、芘、苝、聯伸三苯、9,10-二烷氧基蒽)、(例如螢光素、伊紅(eosin)、赤藻紅(erythrosin)、若丹明B(rhodamine B)、玫 瑰紅(rose bengal))、9-氧硫(異丙基9-氧硫、二乙基9-氧硫、氯9-氧硫)、花青(例如，噻碳花青(thiacarbocyanine)、噁碳花青(oxacarbocyanine))、部花青素類(例如，部花青素、碳部花青素(carbomerocyanine))、酞菁、噻嗪(例如，硫堇(thionine)、亞甲基藍、甲苯胺藍)、吖啶(例如，吖啶橙、氯吖啶黃(chloroflavine)、吖啶黃)、蒽醌類(例如蒽醌)、方酸內鎓鹽類(例如方酸內鎓鹽(squarylium))、吖啶橙、香豆素(例如7-二乙基胺基-4-甲基香豆素)、香豆素酮、啡噻嗪、啡嗪、苯乙烯基苯、偶氮化合物、二苯基甲烷、三苯基甲烷、二苯乙烯基苯、咔唑、卟啉、螺環化合物、喹吖啶酮、靛藍、苯乙烯基、正哌喃離子化合物、吡咯亞甲基化合物、吡唑并三唑化合物、苯并噻唑化合物、巴比妥酸(barbituric acid)衍生物、硫代巴比妥酸衍生物、芳族酮化合物(諸如苯乙酮、二苯甲酮、9-氧硫或米氏酮)、雜環化合物(諸如N-芳基噁唑啶酮)；及諸如EP-A第568,993號、美國專利第4,508,811號或第5,227,227號或JP-A第2001-125255號或第11-271969號中所述之化合物。
敏化劑可單獨使用或以其兩者或兩者以上之組合形式使用。就聚合引發劑之深度部分的光吸收效率及分解效率而言，本發明之著色硬化性組合物中敏化劑之用量以固體含量表示較佳為0.1質量%至20質量%，且更佳為0.5質量%至15質量%。
共敏化劑
本發明之著色硬化性組合物可宜包含共敏化劑。在本發明中，共敏化劑具有諸如以下作用：進一步改良敏化染料或引發劑對光化輻射之敏感性、抑制氧氣對可聚合化合物(諸如特定單體)之聚合抑制或其類似作用。
該等共敏化劑之實例包括胺，例如諸如以下文獻中所述之化合物：M.R.Sander等人，「Journal of Polymer Society」第10卷，第3173頁(1972)，JP-B第44-20189號，JP-A第51-82102號、第52-134692號、第59-138205號、第60-84305號、第62-18537號或第64-33104號，或研究揭示案第33825號。共敏化劑之特定實例包括三乙醇胺、對二甲基胺基苯甲酸乙酯、對甲醯基二甲基苯胺及對甲基硫基二甲基苯胺。
共敏化劑之其他實例包括硫醇及硫化物，諸如如JP-A第53-702號或第5-142772號或JP-B第55-500806號中所述之硫醇化合物，及JP-A第56-75643號中所述之二硫化物化合物。其特定實例包括2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、2-巰基-4(3H)-喹唑啉及β-巰基萘。
共敏化劑之其他實例包括胺基酸化合物(諸如N-苯基甘胺酸)；有機金屬化合物，如JP-B第48-42965號中所述之彼等化合物(諸如乙酸三丁基錫)；氫供體，諸如JP-B第55-34414號中所述之彼等氫供體；及硫化合物，諸如JP-A第6-308727號中所述之彼等化合物(諸如三噻烷)。
就改良由聚合生長速度與鏈轉移之間的平衡所引起之硬化速度而言，相對於著色硬化性組合物之總固體質量，此 等共敏化劑之用量較佳在0.1至30質量%之範圍內，更佳在1至25質量%之範圍內，且進一步較佳在1.5至20質量%之範圍內。
聚合抑制劑
在本發明中，較佳添加少量熱聚合抑制劑以防止具有可聚合烯系不飽和雙鍵之化合物在製造或儲存著色硬化性組合物期間不必要的熱聚合。
可用於本發明中之熱聚合抑制劑的實例包括氫醌、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、連苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4'-硫基雙(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)及N-亞硝基苯基羥基胺鈰(I)鹽。
相對於整個組合物之質量，熱聚合抑制劑的添加量較佳為約0.01質量%至約5質量%。此外，可根據需要添加諸如二十二烷酸或二十二烷酸醯胺之高級脂肪酸衍生物以在塗布後之乾燥過程中使其局部存在於光敏層表面附近，以防止由氧氣引起之聚合抑制。相對於整個組合物之質量，高級脂肪酸衍生物的添加量較佳為約0.5質量%至約10質量%。
熱可聚合組份
將熱可聚合組份併入本發明之顏料分散組合物中亦有效。必要時可添加乙氧基化合物以增加塗膜之強度。乙氧基化合物之實例包括分子中具有兩個或兩個以上乙氧基環之化合物，諸如雙酚A化合物、甲酚酚醛清漆化合物、聯苯化合物或脂環族乙氧基化合物。雙酚A化合物之實例包括EPOTOTO YD-115、YD-118T、YD-127、YD-128、YD-134、YD-8125、YD-7011R、ZX-1059、YDF-8170、YDF-170及其類似物(皆為商品名稱，由Tohto Kasei Co. Ltd.製造)，DENACOL EX-1101、EX-1102、EX-1103及其類似物(皆為商品名稱，由Nagase Chemtex Corporation製造)，PLACCELL GL-61、GL-62、G101及G102(皆為商品名稱，由Daicel Chemical Industries製造)，及類似於雙酚A化合物之雙酚F化合物及雙酚S化合物。此外，亦可使用丙烯酸乙氧基酯，諸如EBECRYL 3700、3701或600(皆為商品名稱，由Daicel-Cytec Company Ltd.製造)。甲酚清漆型酚醛樹脂化合物之實例包括EPOTOTO YDPN-638、YDPN-701、YDPN-702、YDPN-703、YDPN-704及其類似物(皆為商品名稱，由Tohto Kasei Co.,Ltd.製造)，及DENACOL EM-125及其類似物(由Nagase Chemtex Corporation製造)。聯苯化合物之實例包括3,5,3',5'-四甲基-4,4'-二縮水甘油基聯苯。脂環族乙氧基化合物之實例包括CELLOXIDE 2021、2081、2083、2085、EPOLEAD GT-301、GT-302、GT-401、GT-403、EHPE-3150(皆為商品名稱，由Daicel Chemical Industries製造)，及SUNTOHTO ST-3000、ST-4000、ST-5080、ST-5100及其類似物(皆為商品名稱，由Tohto Kasei Co.,Ltd.製造)。此外，亦可使用1,1,2,2-肆(對縮水甘油氧基苯基)乙烷、參(對縮水甘油氧基苯基)甲烷、參(羥基乙基)異三聚氰酸三縮水甘油酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯、對苯二甲酸二縮水甘油酯，及另外EPOTOTO YH-434及YH-434L(其為胺乙氧基樹脂)及藉由用二聚酸修改雙酚A乙氧基樹脂之骨架所形成之縮水甘油酯。
界面活性劑
就改良塗布性質而言，本發明之顏料分散組合物較佳藉由使用各種類型界面活性劑中之任一者來形成。可使用之界面活性劑的實例包括含氟界面活性劑、非離子性界面活性劑、陽離子性界面活性劑及陰離子性界面活性劑。其中，該含氟界面活性劑及該非離子性界面活性劑為較佳。
作為非離子性界面活性劑，例如諸如聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、聚氰乙烯烷基酯、脫水山梨糖醇烷基酯及單甘油酸烷基酯尤為較佳。其特定實例包括以下非離子性界面活性劑：聚氧乙烯烷基醚，諸如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂醯基醚或聚氧乙烯油基醚；聚氧乙烯芳基醚，諸如聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯聚苯乙烯基化醚、聚氧乙烯三苄基苯基醚、聚氧乙烯-丙烯聚苯乙烯醚或聚氧乙烯壬基苯基醚；聚氧乙烯二烷基酯，諸如聚氧乙烯二月桂酸酯或聚氧乙烯二硬脂酸酯；脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、乙二胺聚氧乙烯-聚氧丙烯縮合物及其類似物。可自購自例如Kao Corporation、NOF Corporation、TAKEMOTO OIL ＆ FAT Co.,Ltd.、ADEKA CORPORATION或Sanyo Chemical Industries,Ltd之彼等界面活性劑適當地選擇及使用此等界面活性劑。除此以外，亦可使用上述分散劑作為界面活性劑。
黏著改良劑
可向著色硬化性組合物中添加黏著改良劑以改良支撐物或其類似物之硬表面與所形成之硬化膜之間的黏著性。黏著改良劑之實例包括矽烷偶合劑及鈦偶合劑。
矽烷偶合劑之實例包括γ-(2-胺基乙基)胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-(2-胺基乙基)胺基丙基二甲氧基矽烷、β-(3,4-乙氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、N-β-(N-乙烯基苄基胺基乙基)-γ-胺基丙基三甲氧基矽烷鹽酸鹽、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三乙氧基矽烷、胺基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-巰基丙基三乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、γ-氯丙基三甲氧基矽烷、六甲基二矽氮、γ-苯胺基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基參(β-甲氧基乙氧基)矽烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基矽烷基)丙基]銨氯化物、γ-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、γ-巰基丙基甲基二甲氧基矽烷、甲基三氯矽烷、二甲基二氯矽烷、三甲基氯矽烷、2-(3,4-乙氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、雙烯丙基三甲氧基矽烷、四乙氧基矽 烷、雙(三甲氧基矽烷基)己烷、苯基三甲氧基矽烷、N-(3-丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、N-(3-甲基丙烯醯氧基-2-羥基丙基)-3-胺基丙基三乙氧基矽烷、(甲基丙烯醯氧基甲基)甲基二乙氧基矽烷及(丙烯醯氧基甲基)甲基二甲氧基矽烷。
其中，γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷及苯基三甲氧基矽烷為較佳，且γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷為最佳。
相對於著色硬化性組合物之整個固體含量，黏著改良劑的添加量較佳為0.1質量%至30質量%，且更佳為0.5質量%至20質量%。
其他添加劑
除上述外，可將各種添加劑中之任一者添加至本發明之著色硬化性組合物中。添加劑之特定實例包括紫外線吸收劑，諸如2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑或烷氧基二苯甲酮；聚集抑制劑，諸如聚丙烯酸鈉；填充劑，諸如玻璃或氧化鋁；及鹼溶性樹脂，諸如衣康酸共聚物、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、酸性纖維素衍生物、藉由使酸酐與具有羥基之聚合物加成所形成之產物、醇溶性耐綸(nylon)、由雙酚A形成之苯氧基樹脂及表氯醇。
此外，出於加速未硬化部分之鹼溶解及進一步改良顏料分散組合物之顯影性質之目的，可在製備(D)含有顏料之顏料分散液後，添加有機羧酸(較佳為具有1000或小於1000分子量之低分子量有機羧酸)。其特定實例包括脂族單羧酸，諸如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、特戊酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸或辛酸；脂族二羧酸，諸如乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、二甲基丙二酸、甲基丁二酸、四甲基丁二酸或檸康酸；脂族三羧酸，諸如均丙三羧酸、烏頭酸(aconitic acid)或分解樟腦酸；芳族單羧酸，諸如苯甲酸、甲苯酸、對異丙基苯甲酸、鄰二甲基苯甲酸或間二甲基苯甲酸；芳族多元羧酸，諸如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對苯二甲酸、偏苯三甲酸、對稱苯三甲酸、偏苯四甲酸或均苯四甲酸；及其他羧酸，諸如苯基乙酸、氫化阿托酸(hydratropic acid)、氫化肉桂酸、扁桃酸、苯基丁二酸、阿托酸、肉桂酸、肉桂酸甲酯、肉桂酸苄酯、亞肉桂基乙酸、香豆酸或傘形酸(umbellic acid)。
此外，在本發明中，可添加任何已知添加劑，包括改良硬化膜之物理性質的無機填充劑或增塑劑，或能夠改良光敏層表面之油墨黏著性質的敏化劑。
該增塑劑之實例包括鄰苯二甲酸二辛酯、鄰苯二甲酸二-十二烷基酯、三乙二醇二癸酸酯、鄰苯二甲酸二甲酯、磷酸三甲苯酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯及三乙醯基甘油。當使用黏合劑時，相對於具有烯系不飽和雙鍵之化合物與該黏合劑之總質量，可添加10質量%或少於10質量%之增塑劑。
本發明之著色硬化性組合物在高敏感性下硬化且亦具有良好儲存穩定性。此外，其顯示對硬質材料表面(諸如塗覆著色硬化性組合物之基板)之高黏著性。因此，本發明之著色硬化性組合物可宜用於三維照像製版、全息攝影術、成像材料(諸如彩色濾光片)、油墨、油漆、黏著劑及塗布材料之領域中。
本發明之著色硬化性組合物的製備方法
本發明之著色硬化性組合物可如下製備：將(A)含有伸烷基氧基鏈之單體、(B)黏合劑聚合物、(C)光聚合引發劑及(D)包含顏料紅166之顏料及(需要時)分散劑或其類似物與溶劑混合；需要時向其中添加諸如界面活性劑之添加劑，且使混合物經受混合及分散過程，其中使用各種混合器及分散機中之任一者執行混合及分散。
或者，可預先製備(D)包含顏料紅166之顏料分散於其中的分散液，接著與其他組份混合。
儘管混合及分散過程較佳包括捏合及分散處理以及隨後精細分散處理，但可省去捏合及分散處理。
彩色濾光片
本發明之彩色濾光片係藉由使用本發明之著色硬化性組合物來形成。
彩色濾光片具有例如至少一種顏色(較佳3或4種顏色)之彩色圖案，該圖案係藉由在後述支撐物上使用本發明之著 色硬化性組合物所形成。
本發明之彩色濾光片係使用本發明之著色硬化性組合物形成，其滿足所需透射率性質(亦即，當形成紅色濾光片時，能夠抑制近530 nm下之透射率的局部增加)，具有優良解析力，減少顯影殘餘物且具有優良的長期黏度穩定性。因此，濾光片具有優良彩色性質及高解析力。
本發明之彩色濾光片可用作液晶顯示器裝置之彩色濾光片或固態成像裝置之彩色濾光片。就彩色性質及高解析力而言，其較佳為固態成像裝置之彩色濾光片。
具有三種或三種以上顏色(包括例如藍色圖案、綠色圖案及紅色圖案)之彩色濾光片(其係使用本發明之著色硬化性組合物形成且近530 nm下之透射率之局部增加減少)的固態成像裝置在用於攝像時在印刷影像中具有(尤其)肉色(膚色)之極佳顏色再現性。
就高解析力而言，組成本發明之彩色濾光片之彩色圖案(彩色像素)的尺寸(線寬)較佳為2.0 μm或小於2.0 μm，且尤其較佳為1.7 μm或小於1.7 μm。
就高解析力而言，彩色圖案之厚度為0.1 μm至2.0 μm且更佳為0.2 μm至1.0 μm。
就高解析力而言，本發明之彩色濾光片較佳包括拜耳陣列(Bayer array)彩色圖案(下文亦稱為「拜耳圖案」)。
在本發明中，拜耳陣列意謂規則方形以格子圖案排列之陣列。將拜耳陣列例如應用於固態成像裝置之彩色濾光片中的綠色像素。
製造本發明之彩色濾光片的方法不受特別限制。舉例而言，彩色濾光片宜使用後述之本發明之彩色濾光片的製造方法來製造。
彩色濾光片之製造方法
製造本發明之彩色濾光片的方法不受特別限制，但如下所述之本發明之彩色濾光片的製造方法為合適的。
亦即，本發明之彩色濾光片的製造方法至少包括藉由塗布將本發明之著色硬化性組合物塗覆於支撐物上以形成著色層(著色層形成過程)，使該著色層曝光(曝光過程)，且使曝光之著色層顯影(顯影過程)。
下文將描述本發明之製造方法中的各別過程。
著色層形成過程
在著色層形成過程中，藉由例如狹縫塗布法將本發明之著色硬化性組合物直接或經由另一層塗覆於支撐物上，且根據需要乾燥所獲得之塗膜，以形成著色層。
該支撐物之實例包括無鹼玻璃、鈉玻璃、Pyrex(註冊商品名稱)玻璃、石英玻璃及藉由將透明導電膜黏附於此等玻璃所形成之產物(其用於液晶顯示器元件或其類似物)；用於固態成像裝置及其類似物之光電轉化元件的基板，諸如矽基板及塑膠基板。在此等支撐物上，通常形成黑色基質以分隔各別像素，或提供透明樹脂層以加速黏著。
塑膠基板較佳於其表面上具有氣體障壁層及/或耐溶劑層。另外，亦可在上面安置有TFT彩色液晶顯示器裝置之薄膜晶體管(TFT)的驅動基板(下文稱為「TFT液晶驅動基 板」)上形成由本發明之著色硬化性組合物組成之圖案化膜，以產生彩色濾光片。在此時所用之光罩中，除用於形成像素之圖案外，亦提供用於形成通孔或U形凹面之圖案。用於TFT液晶驅動基板之基板之材料的實例包括玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺及聚醯亞胺。在形成著色層之前，需要時可使此等基板經受合適之預處理，諸如矽烷偶合劑或其類似物之化學處理、電漿處理、離子電鍍、濺鍍、氣相反應或真空蒸發。舉例而言，提及於TFT液晶驅動基板之表面上或對該驅動基板之表面形成諸如氮化矽膜之鈍化膜的基板。
將本發明之著色硬化性組合物塗覆於支撐物上之方法不受特別限制，且可使用諸如旋塗、狹縫塗布、流鑄塗布、滾塗或棒塗之已知塗布方法。其中，狹縫塗布為較佳。
狹縫塗布為使用狹縫噴嘴之方法(下文亦稱為狹縫噴嘴塗布方法)，且包括例如狹縫及旋轉式方法及無旋轉塗布方法。
在狹縫噴嘴塗布方法中，狹縫及旋轉式塗布方法及無旋轉塗布方法需要不同條件，此視欲塗布之基板尺寸而定。舉例而言，當藉由無旋轉塗布方法對第五代玻璃基板(1100 mm×1250 mm)執行塗布時，著色硬化性組合物自狹縫噴嘴之噴出速率通常為500微升/秒至2000微升/秒，較佳為800微升/秒至1500微升/秒，且塗布速度通常為50毫米/秒至300毫米/秒，較佳為100毫米/秒至200毫米/秒。著色硬化性組合物之固體含量通常為10%至20%且較佳為13% 至18%。當於基板上形成本發明之著色硬化性組合物的塗膜時，該塗膜之厚度(預烘乾處理後)一般為0.3 μm至5.0 μm，理想為0.5 μm至4.0 μm，且最理想為0.8 μm至3.0 μm。
當應用本發明之著色硬化性組合物形成高解析力固態成像裝置之彩色濾光片時，膜厚度最佳在0.4 μm至2.0 μm之範圍內。
本發明之著色硬化性組合物對於形成厚度為例如0.4 μm至1.0 μm或0.45 μm至0.8 μm之著色薄膜尤其有效。
塗布後通常執行預烘乾處理。預烘乾之前，根據需要可執行真空處理。真空乾燥之條件應使得真空度為0.1托(torr)至1.0托且較佳為約0.2托到0.5托。預烘乾處理可使用熱板、烘箱或其類似物、在諸如50℃至140℃、較佳約70℃至110℃之溫度範圍的條件下執行10秒至300秒。高頻處理可與預烘乾組合使用。然而，可單獨使用高頻處理。
曝光過程
在曝光過程中，使在著色層形成過程中所形成之著色層經受曝光(較佳為圖案曝光)。圖案曝光可藉由經由具有所需光罩圖案之光罩曝光的方法或用雷射或其類似光掃描之方法來執行。
在曝光過程中，例如經由所需光罩圖案使塗膜曝光以僅使塗膜中經光照射之部分硬化。隨後，使用顯影劑使該膜顯影以移除未硬化部分以形成彩色圖案(顯影過程)。針對各別顏色(3或4種顏色)重複此等處理以形成由各別顏色之 像素組成之圖案成型膜。
作為可使用之曝光輻射，使用諸如g線或i線之紫外線尤其較佳。輻射量較佳為5 mJ/cm2 至1500 mJ/cm2 ，更佳為10 mJ/cm2 至1000 mJ/cm2 ，且最佳為10 mJ/cm2 到500 mJ/cm2 。
當本發明之彩色濾光片用於液晶顯示器元件應用時，輻射量較佳為5 mJ/cm2 至200 mJ/cm2 ，更佳為10 mJ/cm2 至150 mJ/cm2 ，且最佳為10 mJ/cm2 至100 mJ/cm2 。同時，本發明之彩色濾光片用於固態成像裝置應用時，幅射量較佳為30 mJ/cm2 至1500 mJ/cm2 ，更佳為50 mJ/cm2 至1000 mJ/cm2 ，且最佳為80 mJ/cm2 至500 mJ/cm2 。
製造固態成像裝置之彩色濾光片時，需要形成高解析度圖案；因此，步進曝光機主要使用i線較佳。
顯影過程
本發明中之顯影過程為使曝光之著色層顯影(顯影處理)的過程。
在顯影處理中，例如將曝光後未硬化之部分溶離於顯影劑中以便僅保留硬化部分。20℃至30℃之顯影溫度通常為較佳，且20秒至90秒之顯影時間為較佳。
可使用任何顯影劑，只要其溶解著色光硬化性組合物在未硬化部分中所形成之塗膜，而不溶解硬化部分。具體言之，可使用各種有機溶劑與鹼性水溶液之組合。
有機溶劑之實例包括可用於製備本發明之顏料分散組合物或著色硬化性組合物之上述溶劑。
鹼性水溶液之實例包括藉由將諸如以下鹼性化合物溶解於水中以便產生0.001質量%至10質量%且較佳0.01質量%至1質量%之濃度所形成之鹼性水溶液：氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼、吡咯、哌啶或1,8-二氮雜雙環-[5,4,0]-7-十一碳烯水溶液。可向鹼性水溶液中添加適量水溶性有機溶劑(諸如甲醇或乙醇)、界面活性劑或其類似物。
顯影系統為浸漬系統、噴淋系統及噴霧系統中之任一者，其可與擺動系統、旋轉系統、超音波系統或其類似系統組合。亦可在使表面接觸顯影劑之前用水或其類似物預先濕潤欲顯影之表面，以防止顯影不均勻。此外，可在傾斜基板的同時執行顯影。
當製造固態成像裝置之彩色濾光片時，可使用槳式顯影。
顯影處理後，執行用於洗滌及移除過量顯影劑之沖洗過程及乾燥，且隨後執行熱處理(後烘乾)以使硬化完成。
在該沖洗過程中，通常使用純水，但為了節約純水，亦可在最後洗滌中使用純水，且在洗滌初始階段使用用過的純水，洗滌傾斜狀態下之基板，或與超音波組合輻射。
沖洗後，排水，且使支撐物乾燥並經受熱處理(通常於約200℃至250℃下)。在連續系統或分批系統中，可在顯影後使用諸如熱板、對流烘箱(熱空氣循環乾燥器)或高頻波加熱機之加熱設備對塗膜執行熱處理(後烘乾)以便產生上述條件。
根據所需色調種數依次對每種顏色重複操作，可製造包括具有多種顏色之硬化膜的彩色濾光片。
已描述著色硬化性組合物之應用，雖然主要強調彩色濾光片之應用，但該技術亦可應用於形成分隔組成彩色濾光片之各別彩色像素的黑色基質。
黑色基質可藉由使實質上類似於本發明之顏料分散組合物的顏料分散組合物曝光及顯影來形成，例外之處為使用諸如碳黑或鈦黑之黑色顏料且隨後根據需要進一步使產物經受後烘乾以加速膜之硬化。
固態成像裝置
本發明之固態成像裝置至少具有本發明之彩色濾光片。
本發明之固態成像裝置至少具有本發明之彩色濾光片，該彩色濾光片具有優良顏色性質及高解析力。因此，其具有優良彩色性質(顏色再現性)。
具有三種或三種以上顏色(包括例如藍色圖案、綠色圖案及紅色圖案)之彩色濾光片(其係使用本發明之著色硬化性組合物製造且近530 nm下之透射率之局部增加減少)之固態成像裝置在攝像後在印刷影像中提供尤其肉色(膚色)之優良顏色再現性。
本發明之固態成像裝置的構造不受特別限制，只要該構造至少具有本發明之彩色濾光片且起固態成像裝置作用即可，包括例如以下構造。
舉例而言，根據本發明之一例示性實施例的彩色濾光片具有一支撐物；於該支撐物上組成固態成像裝置之光接收區的光電二極體(諸如CCD影像感測器或CMOS影像感測器)，及由多晶矽或其類似物組成之轉移電極；一由鎢或其類似物組成之遮光膜，其在該光電二極體及該轉移電極上方具有僅用於光電二極體之光接受部分的開口；一位於該遮光膜上之由氮化矽或其類似物組成之裝置保護膜，以便覆蓋遮光膜之整個區域及光電二極體之光接受部分；及位於該裝置保護膜上之本發明之彩色濾光片。
此外，在裝置保護膜上且在彩色濾光片下方(更接近支撐物的一側)具有聚光裝置或單元(諸如微透鏡，下文中相同)之構造或在彩色濾光片上具有聚光裝置或單位之構造亦可接受。
實例
下文中使用實例更詳細地描述本發明，但本發明並不限於此等實例。同時，除非另外具體說明，否則「份」、「%」及「分子量」分別表示「質量份」、「質量%」及「重量平均分子量」。
實例1
1)製備底塗層液體
‧丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)　19.20份
‧乳酸乙酯　36.67份
‧黏合劑[甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚物(莫耳比=60:20:20)之41% PGMEA溶液]　30.51份
將此等組份混合且溶解以製備底塗層液體。
2)製造具有底塗層之矽晶圓基板
於6吋矽晶圓上，藉由旋塗均勻地塗覆第1)部分中獲得之底塗層液體以形成塗膜。在120℃之熱板上熱處理所形成之塗膜120秒。此時調節旋塗之旋轉數以便在熱處理後產生約2 μm之塗膜厚度。
熱處理後之塗膜進一步在220℃之烘箱中處理1小時以使塗膜硬化，由此提供底塗層。
以此方式，獲得具有底塗層之矽晶圓基板，其中該底塗層形成於6吋矽晶圓上。
3)製備著色硬化性組合物A-1
用攪拌器混合此等組份以製備具有15質量%之固體含量的著色著色抗蝕劑液體(著色硬化性組合物A-1)。
4)製造彩色濾光片
在具有底塗層之矽晶圓基板的底塗層上，藉由旋塗均勻地塗覆如上文所述獲得之著色抗蝕劑液體以形成塗膜。在具有100℃表面溫度之熱板上熱處理所形成之塗膜120秒，由此形成著色抗蝕劑層。此處，調節旋塗之旋轉數以便在熱處理後產生1.0 μm之塗膜厚度。
隨後，使用i線步進器(商品名稱FPA-3000i5+，由Canon製造)作為曝光設備，經由後述光罩使該著色抗蝕劑層經受曝光量為1500 J/m2 之圖案曝光。
作為光罩，使用具有如圖1中所示之光罩圖案的光罩，其中具有1.5 μm邊長之方形像素排列在3 mm×4 mm範圍內。
在室溫下，使用40質量%有機鹼性顯影劑CD-2000(商品名稱，由Fuji Film Electronics Materials製造)水溶液使圖案曝光之著色抗蝕劑層經受槳式顯影60秒。
槳式顯影後，使用純水、藉由旋轉噴淋沖洗20秒，隨後用純水洗滌20秒。隨後，藉由高壓空氣吹去殘留在晶圓上 之水滴，接著自然乾燥基板，且在具有200℃表面溫度之熱板上進一步熱處理5分鐘，由此形成方形像素之圖案。
以此方式獲得彩色濾光片，該彩色濾光片在矽晶圓上依此順序具有底塗層及方形像素圖案。
5)評估光譜性質(530 nm下之透射率)
在類似於製造彩色濾光片之條件下將如上文所述製備之著色硬化性組合物A-1塗覆於玻璃基板(Corning 1737)上，且接著進行熱處理，由此形成用於評估光譜性質之著色抗蝕劑層。所形成之著色抗蝕劑層具有1.0 μm之厚度。
用分光光度計(MCPD-2000)量測所得著色抗蝕劑層的透射率及吸光度以便評估光譜性質。
表1展示著色抗蝕劑層於530 nm下的所得透射率供評估光譜性質用。
解析力
以實質上與製造上述彩色濾光片的方式類似之方式製造用於檢查解析力之彩色濾光片，例外之處為將光罩更換為用於檢查解析力之光罩，其具有邊長各不相同的多種方形圖案類型，且圖案曝光係於1500 J/m2 之曝光量下執行。
用長度量測SEM(HITACHI S-9260S)，以25,000倍之放大率觀察所形成之用於檢查解析力的彩色濾光片(彩色圖案)，且在所解析之方形圖案中具有最短邊長之方形圖案的邊長定義為解析力。
顯影殘餘物
曝光量為1500 J/m時，使用長度量測SEM(HITACI S- 9260S)觀察圖案之邊緣區域及具有1.5 μm邊長之方形像素圖案之圖案之間的區域，且檢查任何黏著物質或不溶解物質(亦即，顯影殘餘物)之產生。
表1展示顯影殘餘物之產生的觀察結果。
長期黏度穩定性(分散穩定性)
對於著色硬化性組合物A-1之溶液而言，根據下述評估標準，藉由E型黏度計(由TOKI SANGYO CO.,LTD.製造)量測儲存前(初始黏度)、於室溫下儲存1個月後及於45℃下儲存3日後之各別黏度來評估長期黏度穩定性。表1展示評估結果。
評估標準
A：未觀察到黏度增加。
B：觀察到黏度變化小於5%。
C：觀察到黏度變化5%或大於5%至小於10%。
D：觀察到黏度變化10%或大於10%。
比較實例1
以實質上類似於實例1之方式製備比較實例1之著色硬化性組合物，例外之處為不使用「包含顏料紅166之顏料分散液」，且使用相同量(質量)之化合物MA-1替代化合物MA-2。接著使用所獲得之著色硬化性組合物製造彩色濾光片，且以類似於實例1之方式評估。
表1展示評估結果。
比較實例2
以實質上類似於實例1之方式製備比較實例2之著色硬化 性組合物，例外之處為使用相同量(質量)之化合物MA-1替代化合物MA-2。接著使用著色硬化性組合物製造彩色濾光片，且以類似於實例1之方式評估。
表1展示評估結果。
比較實例3
以實質上類似於實例1之方式製備比較實例3之著色硬化性組合物，例外之處為使用24.0份包含顏料橙38之顏料分散液(固體含量為20%(包含12%顏料))替代「24.0份包含顏料紅166之顏料分散液(固體含量為20%(包含12%顏料))」。 接著使用著色硬化性組合物製造彩色濾光片，且以類似於實例1之方式評估。
表1展示評估結果。
在表1中，BH-1表示甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸[質量比：75/25，重量平均分子量：19,000]。
在表1中，化合物MA-1、化合物MA-2及化合物I-1分別具有以下化學結構。
如表1中所示，實例1之彩色濾光片滿足所需透射率性質(亦即，當形成紅色彩色濾光片時，可抑制近530nm下之透射率的局部增加)，具有優良解析力，抑制顯影殘餘物之產生，且具有優良的長期黏度穩定性。
已描述使用特定化合物之實例。然而，亦可獲得與實例1相同之效果，只要滿足本發明之構造即可，即使使用除如上文所述以外之另一種化合物。
儘管在實例部分中，彩色濾光片係於矽晶圓上形成彩色濾光片，但對於提供諸如光電二極體之光接收元件的固態成像裝置而言，可藉由將矽晶圓更換為基板來製造具有優良彩色性質之固態成像裝置。
具體言之，因為在紅色圖案中近530nm下之透射率的局部增加得到抑制，所以使用具有使用實例1之光硬化性組合物所形成之藍色圖案、綠色圖案及紅色圖案的固態成像裝置拍攝之影像具有極其優良的肉色(膚色)再現性。
圖1展示在本發明之一例示性實施例中用於圖案曝光之光罩的光罩圖案。
(無元件符號說明)

Claims (13)

  1. 一種著色硬化性組合物，其包含：具有伸烷氧基鏈之單體；黏合劑聚合物；光聚合引發劑；及包含顏料紅166之顏料。
  2. 如請求項1之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含顏料紅224。
  3. 如請求項1之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含黃色顏料。
  4. 如請求項2之著色硬化性組合物，其中該包含顏料紅166之顏料進一步包含黃色顏料。
  5. 如請求項3之著色硬化性組合物，其中該黃色顏料為顏料黃139。
  6. 如請求項4之著色硬化性組合物，其中該黃色顏料為顏料黃139。
  7. 如請求項1之著色硬化性組合物，其中該具有伸烷氧基鏈之單體包含3至30個光硬化性官能基。
  8. 如請求項7之著色硬化性組合物，其中該等光硬化性官能基中之每一者均為具有光自由基反應性之基團。
  9. 如請求項1之著色硬化性組合物，其中該具有伸烷氧基鏈之單體進一步包含酸性官能基。
  10. 如請求項9之著色硬化性組合物，其中該酸性官能基為羧基、磺酸基或磷酸基。
  11. 一種彩色濾光片，其係使用如請求項1至10中任一項之著色硬化性組合物製成。
  12. 一種製造彩色濾光片之方法，其包括：施加如請求項1至10中任一項之著色硬化性組合物以形成一著色層；使該著色層曝光；及曝光後使該著色層顯影。
  13. 一種固態成像裝置，其包含如請求項11之彩色濾光片。
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