顯示元件用基板、顯示元件用基板的制造方法及顯示元件與流程
本發明涉及一種顯示元件用基板、顯示元件用基板的制造方法及顯示元件，尤其涉及一種在同一基板上具有開關有源元件與彩色濾光片的顯示元件用基板、顯示元件用基板的制造方法及使用所述顯示元件用基板的顯示元件。
背景技術：
近年來，要求薄型輕量且為高顯示品質的顯示元件，例如，液晶顯示元件的開發正積極地進行。液晶顯示元件等顯示元件可使用用于實現高顯示品質的彩色(color)顯示的彩色濾光片。
利用所述彩色濾光片的彩色化技術也可在使用白色發光層的有機電致發光(electroluminescence，el)元件、或電子紙等的彩色顯示中利用。進而，也可進行電荷耦合器件(chargecoupleddevice，ccd)圖像傳感器、互補金屬氧化物半導體(complementarymetaloxidesemiconductor，cmos)圖像傳感器等固體攝像元件的彩色攝影。
圖6是示意性表示現有的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
圖6所示的現有的液晶顯示元件100為薄膜晶體管(tft：thinfilmtransistor)型的扭轉向列(twistednematic，tn)模式彩色液晶顯示元件。液晶顯示元件100具有驅動用的陣列基板101與彩色濾光片基板102，且具有這些隔著包含tn液晶的液晶層103而相向的結構。
在構成陣列基板101的透明的基板104上，在與液晶層103相接的側形成有源極電極105、漏極電極106、柵極電極107、開關有源元件108、以及構成像素電極的透明電極109。
在構成彩色濾光片基板102的透明的基板111上，在與液晶層103相接的側配置有紅色、綠色及藍色的微小的彩色圖案112、黑色矩陣113。紅色、綠色及藍色的彩色圖案112采用格子狀等規則的形狀而排列。在彩色圖案112與黑色矩陣113上設置有透明的共用電極114。
在基板104與基板111的和液晶層103相接的面上分別設置有取向膜115。取向膜115可使用液晶取向劑形成。而且，通過對取向膜115進行摩擦處理等取向處理，可實現夾持于基板104與基板111之間的液晶層103的均勻的扭轉取向。
在液晶顯示元件100中，在構成陣列基板101的基板104及構成彩色濾光片基板102的基板111各自的、和與液晶層103相接的側相反的一側配置有一對偏光板116。而且，在圖6中，符號117表示自成為液晶顯示元件100的光源的背光單元(未圖示)向液晶層103照射的背光光。
在現有的液晶顯示元件100中，構成陣列基板101的基板104及構成彩色濾光片基板102的基板111的間隔通常為2μm以上且10μm以下、即2μm～10μm，這些可利用設置于周邊部的密封材料(未圖示)而彼此固定。
而且，近年來，開發有在基板104與基板111之間設置柱狀的間隔物(未圖示)的技術(例如，參照專利文獻1)。此種柱狀的間隔物可使用包含感光性的樹脂等的樹脂組合物而形成于彩色濾光片基板102上，并以將夾持液晶層103的基板104與基板111的間隔保持為規定值的方式發揮功能。進而，最近，還研究有除了感光性的樹脂等以外還使用包含黑色的著色劑的黑色組合物形成所述間隔物而作為黑色間隔物來提高顯示品質的技術等(例如，參照專利文獻2)。
在具備此種結構的現有的液晶顯示元件100中，彩色濾光片基板102的制造方法已知有以下方法。例如，在透明基板上或形成有所需的圖案的黑色矩陣的透明基板上涂布感應適當的照射線的彩色組合物。彩色組合物可使用在著色劑中包含紅或綠或藍顏料的顏料分散型的著色感放射線性組合物。
繼而，使涂膜干燥后，介隔掩模對干燥涂膜照射放射線(以下，稱為“曝光”)，實施顯影處理。而且，進行230℃左右的高溫下的硬化，可獲得經定影的彩色圖案(例如，參照專利文獻3或專利文獻4)。
近年來，顯示元件要求進一步的顯示品質的提高，例如，為了提高液晶顯示元件的顯示品質而要求高亮度化或高精細化或高對比度化等。
作為提高液晶顯示元件等顯示元件的顯示品質的方法，有效的是改善彩色濾光片的性能。
除了顯示元件的高亮度化及高對比度化以外，為了實現固體攝像元件的高精細化，有效的是在彩色濾光片的彩色圖案的形成中所使用的著色劑中使用染料(例如，參照專利文獻5～專利文獻7)。
然而，使用包含染料的彩色組合物形成的彩色圖案與使用包含顏料的彩色組合物的彩色圖案相比，有可靠性能、尤其是耐熱性劣化的問題。因此，在彩色圖案的制造步驟中，在必須進行所述般的高的溫度下的硬化的情況下，難以使用包含染料的現有的彩色組合物。
另外，對于顯示元件的顯示品質的提高也有效的是改善顯示元件的結構。例如，關于現有的液晶顯示元件，低開口率與其改善所帶來的高亮度化成為課題。
即，在所述現有的tft型的液晶顯示元件100中，在將陣列基板101與彩色濾光片基板102重合的步驟中，有位置偏移的擔憂。因此，為了防位置偏移于未然，采用在設計階段將形成于彩色濾光片基板102上的黑色矩陣113的圖案寬度擴大的方法。通過如此進行，在液晶顯示元件100中，可擴大基板重合時的位置偏移裕度，但像素的開口率會降低。其結果，液晶顯示元件的亮度降低，顯示暗。
因此，為了改善此種液晶顯示元件的低開口率，正在進行在陣列基板上形成彩色濾光片而構成顯示元件用基板并在重合時不需要對準(alignment)的彩色濾光片陣列(colorfiltersonarray)結構的開發(例如，參照專利文獻8或專利文獻9)。
所述彩色濾光片陣列結構不需要設置有彩色濾光片的陣列基板即顯示元件用基板與在整面形成有電極的對向基板之間的對準，可使將基板重合時的位置偏移不良消失。而且，并不需要對準作業，由此可使制造步驟簡略化。另外，不會產生將夾持液晶的上下基板重合時的位置偏移問題，因此不需要考慮到位置偏移的圖案設計，可實現液晶顯示元件的開口率提高。
通過以上得知：改善彩色濾光片，進而改善元件結構，由此液晶顯示元件等顯示元件可改善顯示品質。更具體而言，在彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件中，只要可使用利用包含染料的彩色組合物的彩色圖案，則可進一步提高液晶顯示元件的顯示品質。
進而，在彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件中，優選為具備具有所述柱狀的間隔物(以下，有時簡稱為“間隔物”)的結構。在彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件中，通過設置柱狀的間隔物，可將夾持液晶的一對基板間的間隔保持為規定值并高精度地控制液晶的厚度，可實現進一步的顯示品質的提高。
而且，在液晶顯示元件中，只要可使用由包含黑色的著色劑的黑色組合物形成的黑色間隔物作為間隔物，則可提高顯示的對比度比，也可實現進一步的顯示品質的提高。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平11-344700號公報
[專利文獻2]日本專利特開2015-135476號公報
[專利文獻3]日本專利特開平2-144502號公報
[專利文獻4]日本專利特開平3-53201號公報
[專利文獻5]日本專利特開2005-99584號公報
[專利文獻6]日本專利特開2007-219466號公報
[專利文獻7]日本專利特開2007-316179號公報
[專利文獻8]日本專利特開2002-357828號公報
[專利文獻9]日本專利特開2008-146004號公報
技術實現要素：
發明要解決的課題
然而，在彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件的情況下，若在彩色濾光片的著色劑中使用染料，則因染料缺乏耐熱性而在制造步驟中難以設置高溫的加熱硬化步驟。
因此，在使用樹脂組合物形成柱狀的間隔物的情況下，有時無法實現間隔物的充分的硬化，從而無法形成所需的高可靠性的間隔物。
尤其在所述黑色間隔物的情況下，為低透光率。因此，多數情況下難以實現曝光步驟中的充分的硬化，在曝光步驟后需要加熱硬化步驟。此種情況下，若在彩色濾光片的著色劑中使用染料，則因染料缺乏耐熱性而無法進行高溫的加熱硬化。其結果，有時無法形成所需的高可靠性的黑色間隔物。
通過以上，強烈地要求提供一種具備開關有源元件、以及由含有包含染料的著色劑的彩色組合物形成而成的彩色圖案，且進而具有柱狀的黑色間隔物，并且實現高可靠性的顯示元件用基板。另外，強烈地要求提供一種具有所述顯示元件用基板而具有彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件等、高顯示品質的顯示元件。
本發明是鑒于以上課題而成。即，本發明的目的在于提供一種具有開關有源元件、彩色圖案及柱狀的黑色間隔物且高可靠性的顯示元件用基板，且提供一種顯示元件用基板的制造方法，并且提供一種具有所述顯示元件用基板的高顯示品質的顯示元件。
解決問題的技術手段
本發明人進行了努力研究，結果發現在形成有開關有源元件的顯示元件用基板中，通過使用彩色組合物形成彩色圖案，并形成黑色間隔物，進而使用含有聚合引發劑的液晶取向劑形成取向膜，可解決所述課題。
本發明的第一方面涉及一種顯示元件用基板，其為具有開關有源元件、彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的顯示元件用基板，其中：
所述黑色間隔物包含黑色著色劑，
所述取向膜是由含有第一聚合引發劑的液晶取向劑形成。
在本發明的第一方面中，優選為所述第一聚合引發劑為選自由光自由基產生劑、光酸產生劑、光堿產生劑、熱酸產生劑及熱自由基產生劑所組成的群組中的至少一種。
在本發明的第一方面中，優選為所述取向膜是由含有具有光取向性基的聚合物及不具有光取向性基的聚合物的任一者、以及所述第一聚合引發劑的所述液晶取向劑形成。
在本發明的第一方面中，優選為所述黑色間隔物的每1μm膜厚的光密度(opticaldensity，od)值為0.3～4。
在本發明的第一方面中，優選為所述黑色著色劑包含選自由下述式(b-1)所表示的化合物、苝黑及碳黑所組成的群組中的至少一種。
[化1]
(式(b-1)中，x表示雙鍵，幾何異構體分別獨立地為e體或z體，ra分別獨立地表示氫原子、甲基、硝基、甲氧基、溴原子、氟原子、羧基、或磺酸基，rb分別獨立地表示氫原子、甲基、或苯基，rc分別獨立地表示氫原子、甲基、或氯原子)。
在本發明的第一方面中，優選為所述黑色間隔物是由含有包含黑色著色劑的著色劑、第一堿可溶性樹脂、及第二聚合引發劑的黑色組合物形成。
在本發明的第一方面中，優選為所述黑色間隔物是由含有包含黑色著色劑的著色劑、第一堿可溶性樹脂、及第二聚合引發劑的黑色組合物形成，且所述第二聚合引發劑包含o-?；炕衔?。
在本發明的第一方面中，優選為所述彩色圖案包含染料。
在本發明的第一方面中，優選為所述彩色圖案包含染料，且所述染料為選自由偶氮染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、呫噸染料、喹啉染料、硝基染料、酞菁染料、次甲基染料、二吡咯亞甲基染料、花青染料、喹酞酮染料、香豆素染料、吡唑啉酮染料及醌亞胺染料所組成的群組中的至少一種。
在本發明的第一方面中，優選為所述彩色圖案是由含有著色劑、第二堿可溶性樹脂、聚合性化合物、及第三聚合引發劑的彩色組合物形成。
本發明的第二方面涉及一種顯示元件用基板的制造方法，其為具有彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的顯示元件用基板的制造方法，至少包括下述的步驟[1]～步驟[5]。
[1]將彩色組合物的涂膜形成于基板上的步驟、
[2]使所述彩色組合物的涂膜硬化而形成彩色圖案的步驟、
[3]將黑色組合物的涂膜形成于具有彩色圖案的基板上的步驟、
[4]使所述黑色組合物的涂膜硬化而形成黑色間隔物的步驟、以及
[5]在形成有所述黑色間隔物的基板上形成取向膜的步驟。
本發明的第三方面涉及一種顯示元件，具有本發明的第一方面的顯示元件用基板。
發明的效果
根據本發明，可提供一種高可靠性的顯示元件用基板，且可提供一種制造高可靠性的顯示元件用基板的顯示元件用基板的制造方法，并且可提供一種高顯示品質的顯示元件。
附圖說明
圖1是表示本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的主要部分結構的示意性剖面圖。
圖2是本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的示意性電極配線圖。
圖3是表示本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的另一例的主要部分結構的示意性剖面圖。
圖4是本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的示意性剖面圖。
圖5是本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的另一例的示意性剖面圖。
圖6是示意性表示現有的液晶顯示元件的結構的剖面圖。
[符號的說明]
1、31：顯示元件用基板
4、24、104、111：基板
5、105：源極電極
6、106：漏極電極
7、107；柵極電極
8、108：開關有源元件
9、109：透明電極
10：黑色間隔物
12、32、112：彩色圖案
13、34：彩色濾光片層
15、35：彩色濾光片
17：接觸孔
18：源極配線
19：柵極配線
21、51、100：液晶顯示元件
22：對向基板
23、103：液晶層
25、114：共用電極
26、115：取向膜
27、117：背光光
28、116：偏光板
33：絕緣膜
101：陣列基板
102：彩色濾光片基板
113：黑色矩陣
具體實施方式
以下，對本發明的實施方式進行說明。
再者，在本發明中，所謂曝光時照射的“放射線”，是包含可見光線、紫外線、遠紫外線、x射線、荷電粒子束等的概念。
實施方式1.
<顯示元件用基板>
本發明的第一實施方式的顯示元件用基板具有開關有源元件、彩色圖案、黑色間隔物及取向膜，可用于顯示元件的構成。在本發明的第一實施方式的顯示元件用基板中，彩色圖案、黑色間隔物及取向膜構成彩色濾光片。
另外，在本發明的第一實施方式的顯示元件用基板中，也可視需要與彩色圖案、黑色間隔物及取向膜一同設置透明電極來構成彩色濾光片。而且，例如優選為將本實施方式的顯示元件用基板用于具有彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件且能夠進行彩色顯示的有源驅動的液晶顯示元件的構成中。
以下，使用附圖對本實施方式的顯示元件用基板進行說明。
圖1是表示本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的主要部分結構的示意性剖面圖。
圖2是本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的示意性電極配線圖。
圖1所示的顯示元件用基板1為本實施方式的顯示元件用基板的一例。顯示元件用基板1具有在透明的基板4的一面配置有源極電極5、漏極電極6、柵極電極7、開關有源元件8、以及紅色(r)、綠色(g)及藍色(b)的各色的彩色圖案12的結構。各色的彩色圖案12構成彩色濾光片層13。
即，將排列各色的彩色圖案而構成的層稱為彩色濾光片層。再者，在本發明中，所述彩色濾光片層如以后所詳細敘述般，可包含以覆蓋各色的彩色圖案的方式形成的絕緣膜。而且，在彩色圖案12上，配置有透明電極9。在透明電極9上，在與開關有源元件8的上方向對應的位置豎立設置有柱狀的黑色間隔物10。
設置于彩色濾光片層13的彩色圖案12的凹部結構為接觸孔17，在所述部分，透明電極9與漏極電極6電性連接。而且，如圖2所示，在顯示元件用基板1上呈矩陣狀配設有源極配線18與柵極配線19。在源極配線18與柵極配線19的交叉部附近設置有開關有源元件8，源極電極5與源極配線18連接，柵極電極7與柵極配線19連接。如此，在顯示元件用基板1上構成經劃分的各像素。
再者，關于彩色圖案12的顏色，并不限定于所述rgb三色，也可選自其他顏色，或可設為在rgb三色中添加黃色(y)的四色的彩色圖案。而且，如上所述，將各色的彩色圖案12排列而形成顯示元件用基板1的彩色濾光片層13。
進而，在本實施方式的顯示元件用基板1中，在形成黑色間隔物10后，設置液晶取向用途中可使用的取向膜26。即，顯示元件用基板1除了開關有源元件8、包含彩色圖案12的彩色濾光片層13及黑色間隔物10以外，還具有取向膜26而構成。而且，包含彩色圖案12的彩色濾光片層13、黑色間隔物10及取向膜26與透明電極9一同構成顯示元件用基板1的彩色濾光片15。
如后所述，在本實施方式的顯示元件用基板1中，構成彩色濾光片層13的彩色圖案12是在基板4上涂布后述的本發明的第三實施方式的彩色組合物并進行圖案化，之后進行硬化而形成?；?為形成有源極電極5等電極與開關有源元件8的基板。
如后所述，本發明的第三實施方式的彩色組合物含有著色劑、第二堿可溶性樹脂、聚合性化合物、及第三聚合引發劑而成。而且，作為本發明的第三實施方式的彩色組合物的成分的著色劑可包含染料。因此，構成彩色濾光片層13的彩色圖案12可使用染料而形成。
另外，黑色間隔物10可在涂布本發明的第四實施方式的黑色間隔物形成用組合物并進行圖案化后進行硬化而形成。
所形成的黑色間隔物10的每1μm膜厚的od值優選為0.3以上且4以下，即，0.3～4。此處，所謂od(opticaldensity)值，是指光密度，為評價遮光能力時可使用的參數。每1μm膜厚的od值越大，黑色間隔物10越顯示出高的遮光性。
每1μm膜厚的od值為0.3～4的黑色間隔物10具有優異的遮光性。因此，每1μm膜厚的od值為0.3～4的黑色間隔物10可應用于本實施方式的顯示元件用基板1中，且可有效地有助于具有顯示元件用基板1的顯示元件的高顯示品質化。
另外，取向膜26可使用含有具有光取向性基的聚合物及不具有光取向性基的聚合物的任一者、以及第一聚合引發劑的本發明的第五實施方式的液晶取向劑而形成。即，取向膜26可形成本發明的第五實施方式的液晶取向劑的涂膜并視需要進行曝光或加熱而形成。
具備以上結構的本實施方式的顯示元件用基板1可優選地用于彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件的構成。因此，本實施方式的顯示元件用基板1可用于實現高亮度化或高對比度化等且高顯示品質的液晶顯示元件的構成。即，本實施方式的顯示元件用基板1可用于后述的高顯示品質的本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成。
另外，在本實施方式的顯示元件用基板1中，用于形成取向膜的液晶取向劑除了具有光取向性基的聚合物及不具有光取向性基的聚合物的任一者以外，還含有第一聚合引發劑而構成。
因此，在形成黑色間隔物10后，當形成用于形成取向膜26的液晶取向劑的涂膜時，認為液晶取向劑中所含的第一聚合引發劑的一部分自黑色間隔物10的表面向其內部擴散。
其結果，在使用光聚合引發劑作為第一聚合引發劑的情況下，認為利用對液晶取向劑的涂膜進行曝光處理時的光可進一步促進黑色間隔物10的硬化。另外，在使用熱聚合引發劑作為第一聚合引發劑的情況下，認為在對液晶取向劑的涂膜進行加熱處理時可進一步促進黑色間隔物10的硬化。
即，認為利用液晶取向劑中所含的第一聚合引發劑的作用，可實現黑色間隔物10的更充分的硬化。
因此，本實施方式的顯示元件用基板1的可靠性能優異，可用于高可靠性的液晶顯示元件的構成。即，本實施方式的顯示元件用基板1可用于后述的高可靠性的本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成。
圖3是表示本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的另一例的主要部分結構的示意性剖面圖。
圖3所示的顯示元件用基板31為與所述本發明的第一實施方式的顯示元件用基板1不同的例子的顯示元件用基板。因此，對于與所述顯示元件用基板1共同的構成要素，使用共同的符號，并省略重復說明。
顯示元件用基板31在彩色圖案32上具有絕緣膜33。因此，彩色濾光片層34是由彩色圖案32與絕緣膜33構成。即，顯示元件用基板31在基板4上具有開關有源元件8、以及包含彩色圖案32及絕緣膜33的彩色濾光片層34。透明電極9配置于彩色濾光片層34的絕緣膜33上，另外，黑色間隔物10豎立設置于透明電極9上。
而且，在本實施方式的顯示元件用基板31中，在形成黑色間隔物10后，使用本發明的第五實施方式的液晶取向劑設置液晶取向用途中可使用的液晶取向膜、即、取向膜26。即，顯示元件用基板31具有開關有源元件8、包含彩色圖案32及絕緣膜33的彩色濾光片層34、黑色間隔物10、以及取向膜26而構成。而且，彩色濾光片層34、黑色間隔物10及取向膜26與透明電極9一同構成顯示元件用基板31的彩色濾光片35。
在顯示元件用基板31中，彩色圖案32與所述顯示元件用基板1中的彩色圖案12同樣地，使用本發明的第三實施方式的彩色組合物并依照同樣的方法形成。
絕緣膜33以保護彩色圖案32且一方面形成優異特性的透明電極9的方式設置。如后所述，絕緣膜33是使用絕緣膜形成用組合物而形成。所述絕緣膜形成用組合物可使用日本專利特開2013-015795號公報中記載的絕緣膜形成用的感放射線性樹脂組合物(第二感放射線性樹脂組合物)。而且，絕緣膜33與彩色圖案32同樣地，在對所述絕緣膜形成用組合物進行涂布、圖案化后進行硬化而形成。
具備以上結構的顯示元件用基板31與所述顯示元件用基板1同樣地，可優選地用于彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件的構成。因此，顯示元件用基板31可用于實現高亮度化或高對比度化等且高顯示品質的液晶顯示元件的構成。即，顯示元件用基板31可用于后述的高顯示品質的本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成。
另外，在顯示元件用基板31中，與所述顯示元件用基板1同樣地，取向膜26是使用本發明的第五實施方式的液晶取向劑而形成。因此，本實施方式的顯示元件用基板31與所述顯示元件用基板1同樣地，可靠性能優異，可用于高可靠性的液晶顯示元件的構成。即，本實施方式的顯示元件用基板31可用于后述的高可靠性的本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成。
實施方式2.
<液晶顯示元件>
本發明的第二實施方式的液晶顯示元件是使用液晶而構成的顯示元件。本實施方式的液晶顯示元件具有本發明的第一實施方式的顯示元件用基板，可設為彩色濾光片陣列結構的彩色液晶顯示元件，且可設為能夠進行有源驅動的薄膜晶體管型。
而且，本實施方式的液晶顯示元件可設為使形成有開關有源元件、電極、彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的本發明的第一實施方式的顯示元件用基板、與形成有透明電極的其他基板介隔液晶層而相向的結構。以下，使用附圖對本實施方式的液晶顯示元件進行說明。
圖4是本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的示意性剖面圖。
圖4所示的液晶顯示元件21為本實施方式的液晶顯示元件的一例。
如圖4所示，液晶顯示元件21例如為薄膜晶體管型的tn(twistednematic)模式液晶顯示元件，具有使所述本發明的第一實施方式的顯示元件用基板1與對向基板22介隔包含tn液晶的液晶層23而相向的結構。即，液晶顯示元件21具有所述圖1的本發明的第一實施方式的顯示元件用基板1，對于共同的構成要素，使用共同的符號并省略重復說明。
如圖4所示，顯示元件用基板1具有在透明的基板4的液晶層23側的面配置有源極電極5、漏極電極6、柵極電極7、開關有源元件8、以及紅色(r)、綠色(g)及藍色(b)的各色的彩色圖案12的結構。彩色圖案12可使用后述的本發明的第三實施方式的彩色組合物形成，可含有染料作為著色劑。各色的彩色圖案12構成彩色濾光片層13。
而且，在彩色圖案12上設置有透明電極9。在透明電極9上豎立設置有黑色間隔物10以維持顯示元件用基板1與對向基板22之間的間隔從而將液晶層23的厚度保持為所需值。
另一方面，在對向基板22，在透明的基板24的液晶層23側的面形成有透明的共用電極25。
在顯示元件用基板1與對向基板22的各自的與液晶層23相接的面設置有液晶取向用的取向膜26。如上所述，取向膜26可使用本發明的第五實施方式的液晶取向劑而形成。
而且，若有需要，對取向膜26實施方式如摩擦處理等取向處理而實現夾持于顯示元件用基板1與對向基板22之間的液晶層23的均勻的取向。而且，在液晶顯示元件21的顯示元件用基板1中，包含彩色圖案12的彩色濾光片層13、黑色間隔物10及取向膜26與透明電極9一同構成彩色濾光片15。
如上所述，在液晶顯示元件21中，介隔液晶層23而相向的顯示元件用基板1與對向基板22之間的距離由顯示元件用基板1的黑色間隔物10維持，通常為2μm～10μm。如上所述，所述顯示元件用基板1的黑色間隔物10具有高的遮光性。
而且，顯示元件用基板1與對向基板22利用設置于周邊部的密封材料(未圖示)而彼此固定。另外，在液晶顯示元件21中，在顯示元件用基板1及對向基板22各自的、和與液晶層23相接的側相反的一側配置有一對偏光板28。
在圖4中，符號27為自成為液晶顯示元件21的光源的背光單元(未圖示)向液晶層23照射的背光光。作為所述背光單元，例如可使用將冷陰極熒光管(ccfl：coldcathodefluorescentlamp)等熒光管、與散射板組合而成的結構。
另外，也可使用將白色發光二極管(lightemittingdiode，led)作為光源的背光單元。作為白色led，例如可列舉：將紅色led、綠色led、及藍色led組合并通過混色而獲得白色光的白色led；將藍色led、紅色led、及綠色熒光體組合并通過混色而獲得白色光的白色led；將藍色led、紅色發光熒光體、及綠色發光熒光體組合并通過混色而獲得白色光的白色led；通過藍色led、釔鋁石榴石(yttriumaluminumgarnet，yag)系熒光體的混色而獲得白色光的白色led；將藍色led、橙色發光熒光體、及綠色發光熒光體組合并通過混色而獲得白色光的白色led；將紫外線led、紅色發光熒光體、綠色發光熒光體、及藍色發光熒光體組合并通過混色而獲得白色光的白色光led等。
關于本實施方式的液晶顯示元件21的液晶模式，除了所述tn模式以外，還可設為超扭轉向列(supertwistednematic，stn)、共面切換(in-planesswitching，ips)、垂直取向(verticalalignment，va)或光學補償彎曲(opticallycompensatedbirefringence，ocb)等液晶模式。
所述情況下，關于取向膜26，選擇對于各液晶模式而言實現最優的液晶層的取向的取向膜。例如，在本實施方式的液晶顯示元件為va模式的液晶顯示元件的情況下，取向膜使用垂直取向型的取向膜。其中，如上所述，在取向膜26的形成中，將本發明的第五實施方式的液晶取向劑的含有成分最優化而加以使用。
圖5是本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的另一例的示意性剖面圖。
圖5所示的液晶顯示元件51為本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的另一例，為薄膜晶體管型的tn(twistednematic)模式液晶顯示元件。液晶顯示元件51與所述本實施方式的液晶顯示元件21同樣地具有使顯示元件用基板31與對向基板22介隔包含tn液晶的液晶層23而相向的結構。而且，除了使用顯示元件用基板31來代替顯示元件用基板1以外，具有與所述液晶顯示元件21相同的結構。因此，對于與所述液晶顯示元件21共同的構成要素，使用共同的符號并省略重復說明。
液晶顯示元件51具有形成于顯示元件用基板31的彩色圖案32上的絕緣膜33。因此，由彩色圖案32與絕緣膜33構成彩色濾光片層34。即，液晶顯示元件51的顯示元件用基板31在基板4上具有開關有源元件8、包含彩色圖案32及絕緣膜33的彩色濾光片層34、以及黑色間隔物10。
在液晶顯示元件51中，透明電極9配置于包含彩色圖案32及絕緣膜33的彩色濾光片層34的絕緣膜33上。在透明電極9上豎立設置有黑色間隔物10。彩色圖案32可使用后述的作為本發明的第三實施方式的彩色組合物形成，可含有染料作為著色劑。絕緣膜33以保護彩色圖案32且一方面形成優異特性的透明電極9的方式設置。
黑色間隔物10規定介隔液晶層23而相向的顯示元件用基板1與對向基板22之間的距離，并將液晶層23的厚度維持為所需值。如上所述，所述黑色間隔物10具有高的遮光性。而且，在液晶顯示元件51的顯示元件用基板31中，包含彩色圖案32及絕緣膜33的彩色濾光片層34、黑色間隔物10及取向膜26與透明電極9一同構成彩色濾光片35。
如上所述，本實施方式的液晶顯示元件21、液晶顯示元件51中，包含開關有源元件8的顯示元件用基板1、顯示元件用基板31具有包含彩色圖案12、彩色圖案32而構成的彩色濾光片15、彩色濾光片35，由此具有彩色濾光片陣列結構。因此，本實施方式的液晶顯示元件21、液晶顯示元件51可實現高亮度化或高對比度化等從而具有優異的顯示品質。
另外，本實施方式的液晶顯示元件21、液晶顯示元件51的顯示元件用基板1、顯示元件用基板31的取向膜26是使用本發明的第五實施方式的液晶取向劑而形成。因此，在本實施方式的液晶顯示元件21、液晶顯示元件51中，顯示元件用基板1、顯示元件用基板31的黑色間隔物10的硬化充分，可靠性能優異。
實施方式3.
<彩色組合物>
作為本發明的第三實施方式的彩色組合物可用于本發明的第一實施方式的顯示元件用基板及第二實施方式的液晶顯示元件的彩色濾光片層的彩色圖案的形成。
作為本發明的第三實施方式的彩色組合物含有著色劑、第二堿可溶性樹脂、聚合性化合物、及第三聚合引發劑。另外，只要不損及本發明的效果，也可含有其他任意成分。以下，對彩色組合物中所含的各成分進行說明。
(著色劑)
本發明的第三實施方式的彩色組合物含有著色劑，作為所述著色劑，優選為包含染料的著色劑。
作為所述染料，若就發色團的觀點進行分類，則可列舉：偶氮染料、三芳基甲烷染料、二芳基甲烷染料、蒽醌染料、呫噸染料、喹啉染料、硝基染料、酞菁染料、卟啉染料、次甲基染料、二吡咯亞甲基染料、花青染料、方酸內鎓染料、喹酞酮染料、香豆素染料、吡唑啉酮染料、醌亞胺染料、氰基丙烯酸酯染料等。作為偶氮染料，進而可列舉：吡啶酮偶氮染料、吡唑啉酮偶氮染料、二偶氮染料等。這些中，優選為選自由偶氮染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、呫噸染料、喹啉染料、硝基染料、酞菁染料、次甲基染料、二吡咯亞甲基染料、花青染料、喹酞酮染料、香豆素染料、吡唑啉酮染料及醌亞胺染料所組成的群組中的至少一種，更優選為選自由偶氮染料、三芳基甲烷染料、蒽醌染料、呫噸染料、酞菁染料、二吡咯亞甲基染料、花青染料及喹酞酮染料所組成的群組中的至少一種。
另外，本實施方式的彩色組合物也可含有顏料作為著色劑。作為此種顏料，例如可列舉日本專利特開2009-175288號公報的段落〔0012〕～段落〔0017〕中所記載的有機顏料或無機顏料。另外，作為顏料，例如也可使用日本專利特開2013-218207號公報的段落〔0021〕中所記載般的色淀顏料(lakepigment)。
這些中，以染料索引(colourindex，c.i.)名稱可列舉c.i.顏料紅(pigmentred)166、c.i.顏料紅177、c.i.顏料紅224、c.i.顏料紅242、c.i.顏料紅254、c.i.顏料紅264、c.i.顏料綠(pigmentgreen)7、c.i.顏料綠36、c.i.顏料綠58、c.i.顏料綠59、c.i.顏料藍(pigmentblue)15：6、c.i.顏料藍16、c.i.顏料藍79、c.i.顏料藍80、c.i.顏料黃(pigmentyellow)83、c.i.顏料黃138、c.i.顏料黃139、c.i.顏料黃150、c.i.顏料黃180、c.i.顏料黃185、c.i.顏料黃211、c.i.顏料橙(pigmentorange)38、c.i.顏料紫(pigmentviolet)19、c.i.顏料紫23作為優選顏料。此外，也可使用日本專利特表2011-523433號公報的式(ic)所表示的溴化二酮吡咯并吡咯顏料作為紅色顏料。
在本實施方式的彩色組合物中，在使用顏料的情況下，也可利用再結晶法、再沉淀法、溶劑清洗法、升華法、真空加熱法或這些的組合對顏料進行純化并加以使用。另外，視需要，也可利用樹脂對顏料的粒子表面進行改性而使用。
作為對顏料的粒子表面進行改性的樹脂，例如可列舉日本專利特開2001-108817號公報中記載的媒液(vehicle)樹脂、或市售的各種顏料分散用的樹脂。作為碳黑表面的樹脂被覆方法，例如可采用日本專利特開平9-71733號公報、日本專利特開平9-95625號公報、日本專利特開平9-124969號公報等中記載的方法。另外，有機顏料可利用所謂的鹽磨(saltmilling)將一次粒子微細化而使用。作為鹽磨的方法，例如可采用日本專利特開平08-179111號公報中所揭示的方法。
在本實施方式的彩色組合物中，在使用顏料作為其他著色劑的情況下，進而也可含有公知的分散劑及分散助劑。作為公知的分散劑，例如可列舉氨基甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯烷基苯基醚系分散劑、聚乙烯二醇二酯系分散劑、脫水山梨糖醇脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等，作為分散助劑，可列舉顏料衍生物等。
此種分散劑可商業性地獲得，例如可使用日本專利特開2014-139312號公報的段落〔0020〕中所記載的分散劑。
另外，作為所述顏料衍生物，具體而言可列舉銅酞菁、二酮吡咯并吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。
在本實施方式的彩色組合物中，著色劑可單獨使用，或者將兩種以上混合使用。
在本實施方式的彩色組合物中，就形成耐溶劑性、亮度高且色純度也優異的彩色圖案的方面而言，著色劑的含有比例在彩色組合物的固體成分中為5質量％～70質量％，優選為10質量％～60質量％。此處，所謂固體成分，是指后述的溶媒以外的成分。
(第二堿可溶性樹脂)
作為本發明的第三實施方式的彩色組合物中的第二堿可溶性樹脂為具有堿顯影性的樹脂，并且為所謂的也作為粘合劑樹脂發揮功能的樹脂。
第二堿可溶性樹脂并無特別限定，優選為具有羧基、酚性羥基等酸性官能基的樹脂。其中，優選為具有羧基的聚合物(以下，也稱為“含羧基的聚合物”)，例如可列舉具有一個以上的羧基的乙烯性不飽和單體(以下，也稱為“不飽和單體(b1)”)與其他可共聚的乙烯性不飽和單體(以下，也稱為“不飽和單體(b2)”)的共聚物。
作為所述不飽和單體(b1)，例如可列舉：(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸等。這些不飽和單體(b1)可單獨使用，或將兩種以上混合使用。
另外，作為所述不飽和單體(b2)，例如可列舉：n-苯基馬來酰亞胺、n-環己基馬來酰亞胺等n-位取代馬來酰亞胺；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、對乙烯基芐基縮水甘油基醚、苊等芳香族乙烯基化合物；
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、聚乙二醇(聚合度2～10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2～10)甲基醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2～10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2～10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、三環[5.2.1.02，6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對枯基苯酚的環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-環氧基環己基甲酯、3-〔(甲基)丙烯?；趸谆逞蹼s環丁烷、3-〔(甲基)丙烯?；趸谆?3-乙基氧雜環丁烷等(甲基)丙烯酸酯；
環己基乙烯基醚、異冰片基乙烯基醚、三環[5.2.1.02，6]癸烷-8-基乙烯基醚、五環五癸烷基乙烯基醚、3-(乙烯基氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷等乙烯基醚；
聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等在聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯酰基的大單體等。
這些不飽和單體(b2)可單獨使用，或者將兩種以上混合使用。
在不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)的共聚物中，所述共聚物中的不飽和單體(b1)的共聚比例優選為5質量％～50質量％，進而優選為10質量％～40質量％。通過在此種范圍內使不飽和單體(b1)共聚，可獲得堿顯影性及保存穩定性優異的本實施方式的彩色組合物。
作為不飽和單體(b1)與不飽和單體(b2)的共聚物的具體例，例如可列舉日本專利特開平7-140654號公報、日本專利特開平8-259876號公報、日本專利特開平10-31308號公報、日本專利特開平10-300922號公報、日本專利特開平11-174224號公報、日本專利特開平11-258415號公報、日本專利特開2000-56118號公報、日本專利特開2004-101728號公報等中所揭示的共聚物。
另外，在本實施方式的彩色組合中，例如也可使用日本專利特開平5-19467號公報、日本專利特開平6-230212號公報、日本專利特開平7-207211號公報、日本專利特開平09-325494號公報、日本專利特開平11-140144號公報、日本專利特開2008-181095號公報等中所揭示般的、在側鏈具有(甲基)丙烯?；染酆闲圆伙柡玩I的含羧基的聚合物作為第二堿可溶性樹脂。
本實施方式中的第二堿可溶性樹脂的利用凝膠滲透色譜法(以下，簡稱為gpc(gelpermeationchromatography))(溶出溶媒：四氫呋喃)所測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(mw)通常為1000～100000，優選為3000～50000。
另外，本實施方式中的第二堿可溶性樹脂的重量平均分子量(mw)與數量平均分子量(mn)的比(mw/mn)優選為1.0～5.0，更優選為1.0～3.0。再者，此處所述的mw及mn是指利用gpc(溶出溶媒：四氫呋喃)所測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量及數量平均分子量。
本實施方式中的第二堿可溶性樹脂可利用公知的方法制造，例如也可利用日本專利特開2003-222717號公報、日本專利特開2006-259680號公報、國際公開第07/029871號手冊等中所揭示的方法來控制其結構或mw、mw/mn。
在作為本實施方式的彩色組合物中，相對于所述著色劑100質量份，第二堿可溶性樹脂的含量通常為10質量份～1000質量份，優選為20質量份～500質量份。通過如此設定，可獲得堿顯影性、保存穩定性優異的彩色組合物，另外，所得的彩色圖案的色度特性、耐溶劑性也優異。
在作為本實施方式的彩色組合物中，第二堿可溶性樹脂可單獨使用，或者將兩種以上混合使用。
(聚合性化合物)
本發明的第三實施方式的彩色組合物中的聚合性化合物為所謂的也作為交聯劑發揮功能的化合物。
作為所述聚合性化合物，為了發揮作為交聯劑的功能，優選為具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。而且，更優選為具有兩個以上的乙烯性不飽和基的化合物，進而優選為具有兩個以上的(甲基)丙烯?；幕衔?。
作為所述般的聚合性化合物，例如可列舉：作為脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸的反應物的多官能(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、經環氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、作為具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯的反應物的多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、作為具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物的具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯等。
此處，作為所述脂肪族聚羥基化合物，例如可列舉：乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇般的二價的脂肪族聚羥基化合物；甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇般的三價以上的脂肪族聚羥基化合物。
作為所述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯，例如可列舉：2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。
作為所述多官能異氰酸酯，例如可列舉：甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。
作為酸酐，例如可列舉：琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐般的二元酸的酐，均苯四甲酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐般的四元酸二酐。
另外，作為所述經己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，例如可列舉日本專利特開平11-44955號公報的段落〔0015〕～段落〔0018〕中所記載的化合物。
作為所述經環氧烷改性的多官能(甲基)丙烯酸酯，可列舉：經選自雙酚a的環氧乙烷及雙酚a的環氧丙烷中的至少一種改性的二(甲基)丙烯酸酯、經選自異氰脲酸的環氧乙烷及異氰脲酸的環氧丙烷中的至少一種改性的三(甲基)丙烯酸酯、經選自三羥甲基丙烷的環氧乙烷及三羥甲基丙烷的環氧丙烷中的至少一種改性的三(甲基)丙烯酸酯、經選自季戊四醇的環氧乙烷及季戊四醇的環氧丙烷中的至少一種改性的三(甲基)丙烯酸酯、經選自季戊四醇的環氧乙烷及季戊四醇的環氧丙烷中的至少一種改性的四(甲基)丙烯酸酯、經選自二季戊四醇的環氧乙烷及二季戊四醇的環氧丙烷中的至少一種改性的五(甲基)丙烯酸酯、經選自二季戊四醇的環氧乙烷及二季戊四醇的環氧丙烷中的至少一種改性的六(甲基)丙烯酸酯等。
這些聚合性化合物中，優選為使三價以上的脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯、經己內酯改性的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能氨基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯。就彩色圖案的強度高、彩色圖案的耐溶劑性或表面平滑性優異、且未曝光部的基板上等難以產生浮垢、膜殘留等的方面而言，特別優選為：三價以上的脂肪族聚羥基化合物與(甲基)丙烯酸反應而獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯中的三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯，具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中的季戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸酐反應所得的化合物、二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸酐反應所得的化合物。
在作為本實施方式的彩色組合物中，聚合性化合物可單獨使用，或者將兩種以上混合使用。
相對于所述著色劑100質量份，作為本實施方式的彩色組合物中的聚合性化合物的含量優選為10質量份～1000質量份，尤其優選為20質量份～500質量份。通過將聚合性化合物的含量設為所述范圍內，可提高耐溶劑性。
(第三聚合引發劑)
作為本實施方式的彩色組合物中所含的第三聚合引發劑為感應放射線而產生可使所述聚合性化合物的聚合開始的活性種的成分。作為此種第三聚合引發劑，可列舉：o-?；炕衔?、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物、噻噸酮系化合物、三嗪系化合物、鎓鹽系化合物、安息香系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、二偶氮系化合物、酰亞胺磺酸鹽系化合物等。
這些化合物可單獨使用，也可將兩種以上混合使用。其中，優選為選自由o-酰基肟化合物、苯乙酮化合物及聯咪唑化合物所組成的群組中的至少一種。
作為所述o-酰基肟化合物，例如可列舉日本專利特開2014-58672號公報的段落〔0094〕中所記載的化合物，其中優選為1，2-辛二酮1-[4-(苯硫基)-2-(o-苯甲?；?]、乙酮-1-〔9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9h-咔唑-3-基〕-1-(o-乙?；?、乙酮-1-〔9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲?；?-9.h.-咔唑-3-基〕-1-(o-乙酰基肟)、乙酮-1-〔9-乙基-6-{2-甲基-4-(2，2-二甲基-1，3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲酰基}-9.h.-咔唑-3-基〕-1-(o-乙?；?。
作為所述苯乙酮化合物，例如可列舉α-氨基酮化合物、α-羥基酮化合物等。
作為所述α-氨基酮化合物，例如可列舉：2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基芐基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮等。
作為所述α-羥基酮化合物，例如可列舉：1-苯基-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙烷-1-酮、4-(2-羥基乙氧基)苯基-(2-羥基-2-丙基)酮、1-羥基環己基苯基酮等。
這些中優選為α-氨基酮化合物，更優選為2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基芐基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮。
作為所述聯咪唑化合物，例如可列舉日本專利特開2014-58672號公報的段落〔0081〕中所記載的化合物，其中優選為2，2′-雙(2-氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-聯咪唑、2，2′-雙(2，4-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-聯咪唑或2，2′-雙(2，4，6-三氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-聯咪唑，其中，更優選為2，2′-雙(2，4-二氯苯基)-4，4′，5，5′-四苯基-1，2′-聯咪唑。
相對于所述第二堿可溶性樹脂100質量份，第三聚合引發劑的含有比例優選為1質量份～40質量份，更優選為5質量份～30質量份。通過將第三聚合引發劑的使用比例設為1質量份～40質量份，本實施方式的彩色組合物即便在低曝光量的情況下，也可形成具有高耐溶媒性等的彩色圖案及彩色濾光片層。
(溶媒)
作為本發明的第三實施方式的彩色組合物含有所述著色劑等必需成分、及任意添加的其他任意成分，通常調配溶媒而以液狀組合物的形式制備。作為所述溶媒，只要為將構成彩色組合物的著色劑等必需成分或其他任意成分分散或溶解且不與這些成分反應的具有適度的揮發性的溶媒，則可適宜地選擇使用。
作為此種溶媒，例如可列舉日本專利特開2014-58672號公報的段落〔0098〕～段落〔0100〕中所記載的化合物。其中，就溶解性、顏料分散性、涂布性等觀點而言，優選為丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙醚、環己酮、2-庚酮、3-庚酮、1，3-丁二醇二乙酸酯、1，6-己二醇二乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
在作為本實施方式的彩色組合物中，溶媒可單獨使用，或者將兩種以上混合使用。
溶媒的含量并無特別限定，優選為彩色組合物的除了溶媒以外的各成分的合計濃度成為5質量％～50質量％的量，更優選為成為10質量％～40質量％的量。通過設為此種例，可獲得分散性、穩定性良好的著色劑分散液、以及涂布性、穩定性良好的彩色組合物。
(其他任意成分)
本發明的第三實施方式的彩色組合物視需要也可含有其他任意成分作為添加劑。
作為其他任意成分，例如可列舉：玻璃、氧化鋁(alumina)等填充劑；聚乙烯基醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等高分子化合物；氟系表面活性劑、硅系表面活性劑等表面活性劑；乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷等密接促進劑；2，2-硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，6-二-叔丁基苯酚等抗氧化劑；2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑；聚丙烯酸鈉等抗凝聚劑；丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸、2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、3-氨基-1，2-丙二醇、2-氨基-1，3-丙二醇、4-氨基-1，2-丁二醇等殘渣改善劑；琥珀酸單〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、鄰苯二甲酸單〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙基〕酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等顯影性改善劑等。
作為本發明的第三實施方式的彩色組合物可利用適宜的方法制備，作為其制備方法，例如可列舉日本專利特開2008-58642號公報、日本專利特開2010-132874號公報等中所揭示的方法。在使用染料與顏料兩者作為著色劑的情況下，可采用以下方法：如日本專利特開2010-132874號公報中所揭示般，使染料溶液通過第一過濾器后，將通過第一過濾器的染料溶液與另行制備的顏料分散液等混合，并使所得的彩色組合物通過第二過濾器，由此進行制備。
另外，也可采用以下方法：使染料、與所述第二堿可溶性樹脂等必需成分、以及視需要使用的其他任意成分溶解于溶媒中，使所得的溶液通過第一過濾器后，將通過第一過濾器的溶液與另行制備的顏料分散液混合，并使所得的組合物通過第二過濾器，由此進行制備。另外，也可采用以下方法：使染料溶液通過第一過濾器后，使通過第一過濾器的染料溶液、所述第二堿可溶性樹脂等必需成分、以及視需要使用的其他任意成分混合·溶解，并使所得的溶液通過第二過濾器，進而將通過第二過濾器的溶液與另行制備的顏料分散液混合，并使所得的組合物通過第三過濾器，由此進行制備。
實施方式4.
<黑色間隔物形成用組合物>
作為本發明的第四實施方式的黑色間隔物形成用組合物(以下，有時簡稱為“黑色組合物”)可用于本發明的第一實施方式的顯示元件用基板及第二實施方式的液晶顯示元件的黑色間隔物的形成。
本發明的第四實施方式的黑色組合物含有包含黑色著色劑的著色劑、第一堿可溶性樹脂、及第二聚合引發劑。另外，只要不損及本發明的效果，則也可含有其他任意成分。以下，對黑色組合物中所含的各成分進行說明。
(第一堿可溶性樹脂)
本發明的第四實施方式的黑色組合物中的第一堿可溶性樹脂為具有堿顯影性的樹脂。第一堿可溶性樹脂只要為具有堿顯影性的樹脂，則并無特別限定。具體而言，除了與作為所述彩色組合物所含的第二堿可溶性樹脂而例示的堿可溶性樹脂相同的堿可溶性樹脂以外，還可列舉環氧丙烯酸酯樹脂。其中，可優選地使用后述的環氧丙烯酸酯樹脂(α1)、環氧丙烯酸酯樹脂(α2)。
[環氧丙烯酸酯樹脂(α1)]
所述環氧丙烯酸酯樹脂(α1)是使環氧樹脂與α，β-不飽和單羧酸或在酯部分具有羧基的α，β-不飽和單羧酸酯加成，進而使多元酸酐反應而合成的環氧丙烯酸酯樹脂。
利用所述反應合成的環氧丙烯酸酯樹脂(α1)在化學結構方面實質上并不具有環氧基且并不限定于“丙烯酸酯”，但因環氧樹脂為原料且“丙烯酸酯”為代表例，因此在本發明中遵從習慣如此稱呼。
作為成為用于獲得環氧丙烯酸酯樹脂(α1)的原料的環氧樹脂，可優選地使用鄰甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、間甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、對甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚a型環氧樹脂、雙酚f型環氧樹脂、三酚甲烷型環氧樹脂、具有下述所示的芴骨架等卡多(cardo)結構的環氧樹脂等(參照日本專利第2878486號說明書)。環氧樹脂的分子量以利用gpc測定的重量平均分子量計通常為200～200000、優選為300～100000的范圍。
[化2]
作為所述α，β-不飽和單羧酸及在酯部分具有羧基的α，β-不飽和單羧酸酯，例如可列舉日本專利第4442292號說明書的段落〔0036〕中記載的化合物。其中，作為α，β-不飽和單羧酸，優選為丙烯酸及甲基丙烯酸，尤其是丙烯酸富有反應性，因此優選。
另外，作為在酯部分具有羧基的α，b-不飽和單羧酸酯，優選為丙烯酸-2-馬來?；趸阴ゼ氨┧?2-鄰苯二甲?；趸阴?，特別優選為丙烯酸-2-馬來?；趸阴ァ?/p>
α，β-不飽和單羧酸或其酯與環氧樹脂的加成反應可使用公知的方法。相對于成為原料的環氧樹脂的環氧基1當量，用于獲得環氧丙烯酸酯樹脂(α1)的α，β-不飽和單羧酸或其酯的使用量優選為0.5當量～1.2當量的范圍，進而優選為0.7當量～1.1當量的范圍。
為了獲得環氧丙烯酸酯樹脂(α1)，作為在α，β-不飽和單羧酸或其酯所加成的環氧樹脂中進而加成的多元酸酐，例如可列舉日本專利第4442292號說明書的段落〔0039〕中記載的化合物，優選為馬來酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三甲酸酐、聯苯四羧酸二酐，特別優選的化合物為四氫鄰苯二甲酸酐及聯苯四羧酸二酐。
關于所述多元酸酐的加成反應，也可使用公知的方法。多元酸酐的加成量優選為所生成的環氧丙烯酸酯樹脂的酸價成為10mgkoh/g～150mgkoh/g的范圍，進而更優選為20mgkoh/g～140mgkoh/g。此處，在本發明中，所謂“酸價”，是指將分散劑溶液的除了溶媒以外的不揮發成分1g中和所需的koh的mg數。
[環氧丙烯酸酯樹脂(α2)]
另外，所述環氧丙烯酸酯樹脂(α2)為除了環氧丙烯酸酯樹脂(α1)以外的環氧丙烯酸酯樹脂，且包含下述(b-1)～(b-3)的任一環氧丙烯酸酯樹脂。
(b-1)使下述通式(1)所表示的環氧化合物(a)與含不飽和基的羧酸(b)的反應物和多元酸酐(d)反應而獲得的酸價為10mg-koh/g以上的環氧丙烯酸酯樹脂。
(b-2)將下述通式(1)所表示的環氧化合物(a)和/或下述通式(1a)所表示的環氧化合物(a′)與含不飽和基的羧酸(b)的反應物、和多元醇(c)混合后，與多元酸酐(d)反應而獲得的酸價為10mg-koh/g以上的環氧丙烯酸酯樹脂。
(b-3)使下述通式(1)所表示的環氧化合物(a)和/或下述通式(1a)所表示的環氧化合物(a′)與含不飽和基的羧酸(b)的反應物、和含有四元酸酐和/或二元酸酐與三元酸酐的多元酸酐(d)反應而獲得的酸價為10mg-koh/g以上的環氧丙烯酸酯樹脂。
[化3]
在所述通式(1)中，x表示下述通式(2a)或通式(2b)所表示的連結基。其中，在分子結構中包含一個以上的金剛烷結構。1表示2或3的整數。
[化4]
在所述通式(2a)及通式(2b)中，r1～r4、r13～r15分別獨立地表示可具有取代基的金剛烷基、氫原子、可具有取代基的碳數1～12的烷基、或可具有取代基的苯基。
另外，在所述通式(2a)及通式(2b)中，*表示與通式(1)中的縮水甘油基氧基的鍵結部位。
[化5]
在所述通式(1a)中，x′表示下述通式(3)所表示的連結基。其中，在分子結構中包含一個以上的金剛烷結構。1表示2或3的整數。
[化6]
在所述通式(3)中，r5～r12分別獨立地表示氫原子、可具有取代基的碳數1～12的烷基、或可具有取代基的苯基。y表示可具有取代基的包含金剛烷結構的二價的連結基。
在所述通式(3)中，*表示與通式(1a)中的縮水甘油基氧基的鍵結部位。
[環氧化合物(a)、環氧化合物(a′)]
在所述通式(3)中，y優選為下述通式(4)或通式(5)所表示的連結基。
[化7]
所述式(4)、式(5)可具有取代基，*表示與通式(3)中的苯環的鍵結部位。
另外，所述通式(2a)、通式(2b)所表示的x優選為具有2個以上且4個以下的金剛烷結構。若金剛烷結構為1，則耐顯影液性降低從而有解析力劣化的傾向。
尤其是，所述通式(1)所表示的環氧化合物(a)優選為由下述通式(7)所表示，所述通式(1a)所表示的環氧化合物(a′)優選為由下述(6)所表示。
[化8]
在所述通式(6)中，r16～r23分別獨立地表示氫原子、可具有取代基的碳數1～12的烷基、或可具有取代基的苯基。
在所述通式(7)中，r24、r25分別獨立地表示可具有取代基的金剛烷基、氫原子、可具有取代基的碳數1～12的烷基、或可具有取代基的苯基。
所述通式(6)、通式(7)中所示的金剛烷基可具有取代基。
作為所述通式(2a)、通式(2b)、通式(3)、通式(6)、通式(7)中的r1～r25的碳數1～12的烷基，優選為可列舉碳數1～10的烷基。
另外，作為這些烷基可具有的取代基，可列舉：鹵素原子、羥基、碳數1～10的烷氧基、碳數2～10的烯基、苯基、羧基、巰基(sulfanyl)、膦基、氨基、硝基等。
另外，作為所述通式(2a)、通式(2b)、通式(3)、通式(6)、通式(7)中的r1～r25的苯基可具有的取代基，可列舉：鹵素原子、羥基、碳數1～10的烷氧基、碳數2～10的烯基、苯基、羧基、巰基(sulfanyl)、膦基、氨基、硝基等。
另外，作為所述通式(2a)、通式(2b)中的r1～r4、r13～r15的金剛烷基、通式(3)的y中所含的金剛烷環、通式(6)中的金剛烷環、通式(7)中的金剛烷基、通式(7)中的r24、r25的金剛烷基、式(4)、式(5)的金剛烷環可具有的取代基，可列舉：鹵素原子、羥基、碳數1～10的烷氧基、碳數2～10的烯基、苯基、羧基、巰基(sulfanyl)、膦基、氨基、硝基等。
在所述通式(6)中，r16～r23尤其優選為烷基、鹵素原子、烷氧基、烯基、或苯基。
另外，在所述通式(7)中，r24、r25尤其優選為烷基、鹵素原子、烷氧基、烯基、或苯基。
所述通式(1)中所示的x及通式(1a)中所示的x′的分子量優選為200以上且1000以下。若x及x′的分子量小于200，則有耐化學品性劣化的傾向，若超過1000則有成為低感度的可能性。
另外，通式(1)所表示的環氧化合物(a)及通式(1a)所表示的環氧化合物(a′)的環氧當量優選為210以上，更優選為230以上。另外，所述環氧當量優選為450以下，更優選為400以下。
環氧化合物(a)可單獨使用一種，也可組合使用兩種以上。另外，關于環氧化合物(a′)，可單獨使用一種，也可組合使用兩種以上。也可并用環氧化合物(a)的一種或兩種以上與環氧化合物(a′)的一種或兩種以上。
環氧化合物(a)及環氧化合物(a′)可使用市售的化合物，例如也可依照日本專利第5169422號說明書的段落〔0093〕～段落〔0100〕中記載的方法來合成并加以使用。
[含不飽和基的羧酸(b)]
作為所述含不飽和基的羧酸(b)，可列舉具有乙烯性不飽和基的不飽和羧酸，作為具體例，可列舉：具有乙烯性不飽和基的單羧酸；二元酸的(甲基)丙烯酰氧基烷基酯；(甲基)丙烯酸與內酯類的反應物；(甲基)丙烯酸二聚物；含羥基的不飽和化合物與酸酐的反應物。更具體而言，可列舉日本專利第5169422號說明書的段落〔0101〕中記載的化合物。其中，優選為(甲基)丙烯酸。
這些可單獨使用一種，或者將兩種以上混合使用。
作為使所述環氧化合物(a)和/或環氧化合物(a′)中的環氧基與含不飽和基的羧酸(b)反應的方法，可使用公知的方法。
使環氧化合物(a)和/或環氧化合物(a′)的環氧基與含不飽和基的羧酸(b)加成的比例通常為90摩爾％～100摩爾％。
[多元醇(c)]
作為所述多元醇(c)，優選為選自三羥甲基丙烷、二-三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三羥甲基乙烷、1，2，3-丙烷三醇中的一種或兩種以上的多元醇。
通過使用多元醇(c)，可使環氧丙烯酸酯樹脂(α2)的分子量增大，且可在分子中導入分支，從而可取得分子量與粘度的平衡。另外，可增大酸基向分子中的導入率，可獲得取得了感度或密接性等的平衡的有機結合劑。
相對于環氧化合物(a)和/或環氧化合物(a′)與含不飽和基的羧酸(b)的反應物，多元醇(c)的使用量通常為0.01重量倍～0.5重量倍左右，優選為0.02重量倍～0.2重量倍左右。
[多元酸酐(d)]
作為所述多元酸酐(d)，可使用二元酸酐、三元酸酐、四元酸酐等。
作為所述二元酸酐(二羧酸酐)、三元酸酐(三羧酸酐)及四元酸酐(四羧酸二酐)，可使用公知的化合物，例如可列舉日本專利特開2014-98140號公報的段落〔0067)中記載的化合物。這些可單獨使用一種，另外，也可將兩種以上組合使用。
其中，二元酸酐優選為四氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐，三元酸酐優選為偏苯三甲酸酐、六氫偏苯三甲酸酐，四元酸酐優選為聯苯四羧酸酐。
環氧丙烯酸酯樹脂(α2)的酸價的下限值通常為10mg-koh/g以上，優選為50mg-koh/g以上，酸價的上限值優選為200mg-koh/g以下，更優選為150mg-koh/g以下。
本實施方式的環氧丙烯酸酯樹脂(α2)的重量平均分子量優選為1500以上，更優選為2000以上。另外，優選為20000以下，更優選為10000以下。
(第二聚合引發劑)
作為本實施方式的黑色組合物中所含的第二聚合引發劑為感應放射線而產生可使黑色組合物中所含的聚合性的化合物的聚合開始的活性種的成分。作為此種第二聚合引發劑，可列舉與作為彩色組合物中所含的第三聚合引發劑而例示的聚合引發劑相同的聚合引發劑。
其中，第二聚合引發劑優選為包含o-?；炕衔?。再者，o-?；炕衔锟蓡为毷褂靡环N，也可將兩種以上混合使用。
相對于第一堿可溶性樹脂100質量份，第二聚合引發劑的含有比例優選為1質量份～40質量份，更優選為5質量份～30質量份。通過將第二聚合引發劑的含有比例設為1質量份～40質量份，黑色組合物可形成具有高耐溶媒性的黑色間隔物。
(黑色著色劑)
作為本實施方式的黑色組合物中所含的黑色著色劑為用于將由黑色組合物形成的間隔物形成為黑色的成分。
作為黑色著色劑，可單獨或組合使用兩種以上的無彩色的色材，也可通過紅、綠、藍等彩色的色材的混合來設為黑色，或將無彩色的色材與彩色的色材混合。另外，這些色材可自無機或有機的顏料、染料中適宜選擇。
作為所述彩色的色材，除了與作為第三實施方式即彩色組合物所含的著色劑而例示的色材相同的色材以外，例如還可列舉日本專利5169422號說明書的段落〔0072〕～段落〔0073〕中記載的色材。
另外，作為無彩色的色材，可列舉下述式(b-1)所表示的化合物、碳黑、苝黑、乙炔黑、燈黑、骨炭(boneblack)、石墨、鐵黑、苯胺黑、花青黑、鈦黑等。
[化9]
所述式(b-1)中，x表示雙鍵，幾何異構體分別獨立地為e體或z體，ra分別獨立地表示氫原子、甲基、硝基、甲氧基、溴原子、氟原子、羧基、或磺酸基，rb分別獨立地表示氫原子、甲基、或苯基，rc分別獨立地表示氫原子、甲基、或氯原子。
另外，在所述式(b-1)中，ra優選為鍵結于二氫吲哚酮環的6位，rc優選為鍵結于二氫吲哚酮環的4位。
而且，在所述式(b-1)所表示的化合物中，ra、rb、rc優選為氫原子。
所述式(b-1)所表示的化合物例如可利用國際公開第2000/24736號手冊、國際公開第2010/081624號手冊中所記載的方法制造。
作為所述碳黑的例子，例如可列舉日本專利4442292號說明書的段落〔0023〕～段落〔0026〕中記載的市售品。
相對于黑色組合物中的總固體成分量，黑色著色劑的含量通?？稍?質量％～70質量％的范圍內選擇。所述范圍中，更優選為10質量％～70質量％，其中，特別優選為20質量％～60質量％。
由黑色組合物形成的黑色間隔物的每1μm膜厚的od(opticaldensity)值通常為0.3～4，優選為0.4～3，更優選為0.5～2。通常，在由黑色組合物形成黑色間隔物的情況下，每1μm膜厚的od值越變高，放射線越難以到達所形成的黑色間隔物的底部，黑色間隔物底部的硬化容易變得不充分。
在放射線照射后進行的加熱處理中，若提高其溫度則促進黑色間隔物底部的硬化。然而，在彩色圖案含有染料的情況下，染料通常具有耐熱性劣化的問題，因此難以進行高溫下的加熱處理。
相對于此，認為本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的液晶取向劑中所含的聚合引發劑(第一聚合引發劑)的一部分自黑色間隔物底部的表面向其內部擴散，通過加熱處理或曝光處理可進一步促進黑色間隔物的硬化。因此，黑色間隔物的每1μm膜厚的od值越高，越可更優選地使用本發明制造顯示元件用基板。
再者，在黑色組合物中，第一堿可溶性樹脂相對于黑色著色劑的量通常為20質量％～500質量％、優選為30質量％～300質量％、更優選為50質量％～200質量％的范圍。
以上所例示的黑色著色劑中，作為更優選的黑色著色劑，可列舉所述式(b-1)所表示的化合物、苝黑及碳黑。因此，本實施方式的黑色組合物的黑色著色劑更優選為包含選自由所述式(b-1)所表示的化合物、苝黑及碳黑所組成的群組中的至少一種。通過含有此種黑色著色劑，黑色組合物可形成以高水平實現所需的黑色化的高可靠性的黑色間隔物。
(溶媒)
作為本發明的第四實施方式的黑色組合物含有所述第一堿可溶性樹脂或黑色著色劑等必需成分、及任意添加的其他任意成分，通常調配溶媒而以液狀組合物的形式制備。作為所述溶媒，只要為將構成黑色組合物的第一堿可溶性樹脂及黑色著色劑等必需成分或其他任意成分分散或溶解且不與這些成分反應的具有適度的揮發性的溶媒，則可適宜地選擇使用。
作為此種溶媒，可列舉與作為第三實施方式即彩色組合物所含的溶媒而例示的溶媒相同的溶媒，優選的溶媒的種類與所述相同。
溶媒的含量并無特別限定，優選為黑色組合物的除了溶媒以外的各成分的合計濃度成為5質量％～50質量％的量，更優選為成為10質量％～40質量％的量。通過設為此種例，可獲得分散性、穩定性良好的著色劑分散液、以及涂布性、穩定性良好的黑色組合物。
(其他任意成分)
作為本發明的第四實施方式的黑色組合物視需要也可含有其他任意成分作為添加劑。
作為其他任意成分，可列舉與作為第三實施方式即彩色組合物可含有的其他任意成分而例示的成分相同的成分。
作為本發明的第四實施方式的黑色組合物可利用適宜的方法制備。
而且，黑色著色劑優選為預先使用涂料調節器(paintconditioner)、砂磨機(sandgrinder)、球磨機、輥磨機、石磨機(stonemill)、噴射磨機、均質器等進行分散處理。
所述分散處理通常優選為在并用黑色著色劑、溶媒、及第一堿可溶性樹脂的一部分或全部的系統中進行。
繼而，添加、混合利用所述分散處理所得的組合物與作為黑色組合物的成分的所需的所述其他成分從而制備均勻的液狀組合物。理想的是利用過濾器等對所得的液狀的黑色組合物進行過濾處理。
實施方式5.
<液晶取向劑>
本發明的第五實施方式的液晶取向劑可用于本發明的第一實施方式的顯示元件用基板及第二實施方式的液晶顯示元件的取向膜的形成，可含有第一聚合引發劑。本發明的第五實施方式的液晶取向劑含有第一聚合引發劑作為必需成分，通常進而含有具有光取向性基的聚合物或不具有光取向性基的聚合物作為主要成分，且可含有其他成分。以下，對這些成分進行說明。
(第一聚合引發劑)
本實施方式的液晶取向劑含有第一聚合引發劑。
作為所述第一聚合引發劑，可列舉低分子的光自由基產生劑、光酸產生劑、光堿產生劑等光聚合引發劑及熱酸產生劑、熱自由基產生劑等熱聚合引發劑，此外，也可使用具有作為聚合引發劑發揮功能的部分結構的聚合物。即，本實施方式的液晶取向劑含有具有選自由光自由基產生劑、光酸產生劑、光堿產生劑、熱酸產生劑及熱自由基產生劑所組成的群組中的至少一種功能的化合物作為第一聚合引發劑?？紤]到后述的顯示元件用基板的制造方法中的[5]步驟，這些第一聚合引發劑可適宜選擇。
[光自由基產生劑]
作為光自由基產生劑，只要為利用紫外線而產生自由基的化合物，則并無特別限制，例如可列舉：叔丁基過氧化-異丁酸酯、2，5-二甲基-2，5-雙(苯甲酰基二氧基)己烷、1，4-雙[α-(叔丁基二氧基)-異丙氧基]苯、二-叔丁基過氧化物、2，5-二甲基-2，5-雙(叔丁基二氧基)己烯氫過氧化物、α-(異丙基苯基)-異丙基氫過氧化物、2，5-二甲基己烷、叔丁基氫過氧化物、1，1-雙(叔丁基二氧基)-3，3，5-三甲基環己烷、丁基-4，4-雙(叔丁基二氧基)戊酸酯、環己酮過氧化物、2，2′，5，5′-四(叔丁基過氧化羰基)二苯甲酮、3，3′，4，4′-四(叔丁基過氧化羰基)二苯甲酮、3，3′，4，4′-四(叔戊基過氧化羰基)二苯甲酮、3，3′，4，4′-四(叔己基過氧化羰基)二苯甲酮、3，3′-雙(叔丁基過氧化羰基)-4，4′-二羧基二苯甲酮、叔丁基過氧化苯甲酸酯、二-叔丁基二過氧化間苯二甲酸酯等有機過氧化物；或9，10-蒽醌、1-氯蒽醌、2-氯蒽醌、八甲基蒽醌、1，2-苯并蒽醌等醌類；安息香甲基醚、安息香乙基醚、α-甲基安息香、α-苯基安息香等安息香衍生物等。
[光酸產生劑及光堿產生劑]
作為光酸產生劑及光堿產生劑，只要為利用紫外線產生酸或堿的化合物，則并無特別限制，例如可列舉：三嗪系化合物、苯乙酮衍生物化合物、二砜系化合物、二偶氮甲烷系化合物、磺酸衍生物化合物、二芳基錪鹽、三芳基锍鹽、三芳基鏻鹽、鐵芳烴絡合物等。
更具體而言，可列舉國際公開第2014/171493號手冊的段落〔0101〕中所記載的化合物。
這些光聚合引發劑中，就提高液晶層與取向膜的密接性的效果高的方面而言，優選為使用光自由基產生劑。
[熱酸產生劑]
作為熱酸產生劑，可列舉锍鹽、苯并噻唑鎓鹽、銨鹽、鏻鹽等鎓鹽等。作為具體例，可優選地使用日本專利特開2009-215328號公報的段落〔0051〕及段落〔0057〕中所記載的熱酸產生劑。
[熱自由基產生劑]
作為熱自由基產生劑，可列舉：烷基過氧化物、?；^氧化物、酮過氧化物、烷基氫過氧化物、過氧化二碳酸鹽、磺?；^氧化物等有機過氧化物類；無機過氧化物類；偶氮腈等偶氮化合物類；亞磺酸類；雙疊氮類；二偶氮化合物等。
作為具體例，可優選地使用枯烯氫過氧化物、叔丁基氫過氧化物、二枯基過氧化物、二-叔丁基過氧化物、過氧化苯甲酰、過氧化月桂酰、過氧二硫酸鹽(peroxodisulfate)、過氧化氫、過硫酸鉀、過硫酸銨、過硼酸鹽、2，2′-偶氮雙異丁腈、1，1′-偶氮雙(1-環己烷-1-甲腈)、二甲基-2，2′-偶氮異雙丁酸酯、2，2′-偶氮雙(2-甲基丁腈)、2，2′-偶氮雙(2-脒基丙烷)二碳酸鹽、偶氮雙氰基戊酸鈉、2，2′-偶氮雙(2，4-二甲基戊腈)、2，2′-偶氮雙〔2-(2-咪唑啉-2-基)丙烷〕、2，2′-偶氮雙[2-甲基-n-〔1，1-雙(羥基甲基)-2-羥基乙基〕丙酰胺]、2，2′-偶氮雙[2-甲基-n-〔1，1-雙(羥基甲基)乙基〕丙酰胺]、2，2′-偶氮雙〔2-甲基-n-(2-羥基乙基)丙酰胺〕、2，2′-偶氮雙(2-氰基丙醇)、2，2′-偶氮雙(2，4，4-三甲基戊烷)、對甲苯亞磺酸鈉等。
相對于所有的聚合物成分100質量份，本實施方式的液晶取向劑中的第一聚合引發劑的含量優選為0.01質量份～50質量份。其中，優選為0.01質量份～30質量份，尤其優選為0.1質量份～20質量份。
(液晶取向劑中所含的聚合物)
本實施方式的液晶取向劑中所含的聚合物優選為作為液晶取向膜發揮功能、且具有例如包含聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚有機硅氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛衍生物、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來酰亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯衍生物等的骨架作為主骨架的聚合物。所述聚合物中包含具有光取向性基的聚合物及不具有光取向性基的聚合物，對這些分別進行說明。
[具有光取向性基的聚合物]
光取向性基為利用光照射而對膜賦予各向異性的官能基，在本實施方式中，尤其為通過產生光異性化反應及光二聚化反應的至少任一者而對膜賦予各向異性的基。
作為光取向性基，具體而言為具有源自選自由偶氮苯、二苯乙烯(stilbene)、α-亞氨基-β-酮酯、螺吡喃、螺噁嗪、肉桂酸、查耳酮、茋唑(stilbazole)、苯亞甲基芐甲內酰胺、香豆素、二苯基乙炔及蒽所組成的群組中至少一種化合物的結構的基。作為所述光取向性基，這些中尤其優選具有源自肉桂酸的結構的基。
作為具有光取向性基的聚合物，優選為所述光取向性基直接或經由連結基而鍵結的聚合物。作為此種聚合物，例如可列舉：所述光取向性基鍵結于聚酰胺酸及聚酰亞胺的至少任一聚合物而成的聚合物、所述光取向性基鍵結于與聚酰胺酸及聚酰亞胺不同的聚合物而成的聚合物。
在后者的情況下，作為具有光取向性基的聚合物的基本骨架，例如可列舉：聚(甲基)丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯基醚、聚烯烴、聚有機硅氧烷等。
作為所述具有光取向性基的聚合物，優選為將聚酰胺酸、聚酰亞胺或聚有機硅氧烷設為基本骨架的聚合物。另外，這些中，尤其優選為聚有機硅氧烷，例如可利用國際公開第2009/025386號手冊中所記載的方法而獲得。
[不具有光取向性基的聚合物]
作為不具有光取向性基的聚合物，可優選地使用不具有光取向性基的聚酰亞胺。
不具有此種光取向性基的聚酰亞胺可通過使不具有光取向性基的聚酰胺酸脫水閉環并進行酰亞胺化而獲得。此種聚酰胺酸例如可通過使四羧酸二酐與二胺反應而獲得，可如日本專利特開2010-97188號公報中所記載般進行而獲得。
所述聚酰亞胺可為使作為其前體的聚酰胺酸所具有的所有酰胺酸結構脫水閉環而成的完全酰亞胺化物，也可為僅使酰胺酸結構的一部分脫水閉環而酰胺酸結構與酰亞胺環結構并存的部分酰亞胺化物。所述聚酰亞胺的酰亞胺化率優選為30％以上，更優選為50％～99％，進而優選為65％～99％。
所述酰亞胺化率是以百分率來表示酰亞胺環結構的數量相對于聚酰亞胺的酰胺酸結構的數量與酰亞胺環結構的數量的合計所占的比例。此處，酰亞胺環的一部分可為異酰亞胺環，例如可如日本專利特開2010-97188號公報中所記載般進行而獲得。
[具有作為聚合引發劑發揮功能的部分結構的聚合物]
作為具有作為聚合引發劑發揮功能的部分結構的聚合物，優選為具有選自下述式(101)～式(108)、下述式(101-1)及下述式(101-2)所表示的群組中的至少一種部分結構(以下，也稱為“特定部分結構”)的聚合物。
[化10]
(式(101)～式(108)中，
z分別獨立地表示鹵素原子、羥基、氰基、硝基、碳原子數1～6的烷基、碳原子數1～6的烷氧基，
a為0～4的整數，
b為0～3的整數，
c為0～5的整數，
r101、r102、r104、r105、r106、r107及r108分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羥基、碳原子數1～20的烷基、碳原子數1～20的烷氧基、碳原子數6～30的芳基、碳原子數7～30的芳基烷基、碳原子數2～12的烯基、碳原子數2～12的烯基氧基，r101及r102可連結而形成3元環～6元環的環狀烷烴或雜環基，烷基、烷氧基、芳基、芳基烷基、烯基、烯基氧基、環狀烷基、雜環基可具有取代基，
r103表示選自羥基、經取代或未經取代的碳原子數1～20的烷氧基、或下述式(110)所表示的基中的基。
[化11]
式(110)中，y2為亞甲基、-nr、氧原子、硫原子，r分別獨立地為氫原子、碳原子數1～4的烷基，z及c與所述相同，烷氧基可具有取代基，*表示鍵結鍵)
[化12]
(式(101-1)、式(101-2)中，
z、a、r101、r102、r103及*與所述相同，d為1～5的整數，r109、r110分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、羥基、碳原子數1～20的烷基、碳原子數1～20的烷氧基、碳原子數6～30的芳基、碳原子數7～30的芳基烷基、碳原子數2～12的烯基、碳原子數2～12的烯基氧基，r101及r102可連結而形成3元環～6元環的環狀烷烴或雜環基，烷基、烷氧基、芳基、芳基烷基、烯基、烯基氧基、環狀烷基、雜環基可具有取代基。
其中，選自r109、r110的群組中的至少一個表示氫原子、鹵素原子、羥基、碳原子數2～12的烯基或碳原子數2～12的烯基氧基)
對作為聚合引發劑發揮功能的部分結構即特定部分結構進行說明。
在下述式(101)～式(108)、下述式(101-1)及下述式(101-2)的特定結構中，作為烷基、烷氧基、烯基、烯基氧基、環狀烷基、雜環基的取代基，可為羥基、羧基、鹵素原子、氰基或硝基。
作為芳基的取代基，可為碳原子數1～4的烷基、羥基、羧基、鹵素原子、氰基或硝基。
作為芳基烷基的取代基，可為碳原子數1～4的烷基、羥基、碳原子數1～4的烷氧基、氨基、碳原子數1～4的烷硫基、羧基、鹵素原子、氰基或硝基。
烷基、烷氧基、烯基、環狀烷基可具有分支結構。
作為碳原子數1～20的烷基，例如可列舉：甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、叔辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、十一基、十二基、十四基、十六基、十八基、二十基、環戊基、環戊基甲基、環戊基乙基、環己基、環己基甲基、環己基乙基等。
作為碳原子數1～20的烷氧基，例如可列舉：甲氧基、乙氧基、丙基氧基、異丙基氧基、丁氧基等。
作為碳原子數6～30的芳基，例如可列舉：苯基、萘基、亞聯苯基等。
作為碳原子數7～30的芳基烷基，例如可列舉：芐基、α-甲基芐基、α，α-二甲基芐基、苯基乙基、9-芴基甲基等。
作為碳原子數2～12的烯基，可列舉：乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、異丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1-辛烯基、1-癸烯基等基。
作為碳原子數2～12的烯基氧基，可列舉：乙烯基氧基、1-丙烯基氧基等基。
作為3元環～6元環的環狀烷烴，例如可列舉：環戊烷環、環己烷環等。
作為雜環基，可列舉所述環狀烷烴的碳原子的一個經氮原子所取代的基等。
繼而，對作為聚合引發劑發揮功能的部分結構所鍵結的聚合物進行說明。作為聚合引發劑發揮功能的部分結構可作為聚合物的單體或作為末端基而導入。
作為聚合物，優選為具有包含聚酰胺酸、聚酰亞胺、聚酰胺酸酯、聚酯、聚酰胺、聚有機硅氧烷、纖維素衍生物、聚縮醛衍生物、聚苯乙烯衍生物、聚(苯乙烯-苯基馬來酰亞胺)衍生物、聚(甲基)丙烯酸酯衍生物等的骨架的聚合物，更優選聚有機硅氧烷、聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚酰亞胺、聚酰胺。這些聚合物的重量平均分子量優選為1,000～500,000，更優選為5,000～300,000。
具有作為聚合引發劑發揮功能的部分結構的聚合物例如優選以下的聚合物(i)～聚合物(ix)，更優選聚合物(i)～聚合物(iii)、聚合物(vii)。
(i)作為含環氧基的聚有機硅氧烷、與具有特定部分結構的羧酸的反應產物的聚有機硅氧烷。此處，含環氧基的聚有機硅氧烷例如可為包含具有環氧基的水解性硅烷化合物的硅烷化合物的水解縮合物。
(ii)作為包含具有特定部分結構的水解性硅烷的硅烷化合物的水解縮合物的聚有機硅氧烷。
(iii)作為四羧酸二酐、與具有特定部分結構的二胺的反應產物的聚酰胺酸。
(iv)作為所述(iii)的聚酰胺酸與酯化劑的反應產物的聚酰胺酸酯。
(v)作為四羧酸二酯與具有特定部分結構的二胺的反應產物的聚酰胺酸酯。
(vi)作為四羧酸二酯二鹵化物與具有特定部分結構的二胺的反應產物的聚酰胺酸酯。
(vii)作為所述(iii)的聚酰胺酸的脫水閉環物的聚酰亞胺。
(viii)作為二羧酸與具有特定部分結構的二胺的反應產物的聚酰胺。
(ix)作為二胺與具有特定部分結構的二羧酸的反應產物的聚酰胺。
(其他成分)
本實施方式的液晶取向劑可含有所述成分以外的其他成分。作為其他成分，例如可列舉：硬化劑、硬化催化劑、硬化促進劑、聚合引發劑、環氧化合物、官能性硅烷化合物、表面活性劑、光增感劑等。
就液晶取向劑的涂布方法或獲得目標涂膜的膜厚的觀點而言，本實施方式的液晶取向劑可適宜選擇含有溶媒。
就所述液晶取向劑的涂布方法或獲得目標涂膜的膜厚的觀點而言，作為本實施方式的液晶取向劑中的溶媒的含量可適宜選擇。例如，就涂布時形成更均勻的取向膜的觀點而言，液晶取向劑中的溶媒的含量優選為50質量％～99.9質量％。
其中，優選為60質量％～99質量％，尤其優選65質量％～99質量％。再者，液晶取向劑中使用的溶媒只要為使液晶取向劑中所含的聚合物、第一聚合引發劑及任意地使用的其他成分溶解的溶媒，則并無特別限定。
實施方式6.
<顯示元件用基板的制造方法>
繼而，對作為本發明的第六實施方式的顯示元件用基板的制造方法進行說明。
在作為本發明的第六實施方式的顯示元件用基板的制造中，包括以下步驟作為主要的制造步驟：由所述作為本發明的第三實施方式的彩色組合物形成彩色圖案的步驟、由所述作為本發明的第四實施方式的黑色組合物形成黑色間隔物的步驟、以及由所述本發明的第五實施方式的液晶取向劑形成取向膜的步驟。而且，可制造具有包含彩色圖案的所述彩色濾光片層、黑色間隔物及取向膜而構成的彩色濾光片。
另外，在形成排列各色的彩色圖案而構成的彩色濾光片層的步驟中，可在彩色濾光片層上形成透明電極，由此可制造具有所述彩色圖案、黑色間隔物及取向膜并且具有透明電極的彩色濾光片。
而且，進而在彩色圖案上形成絕緣膜，從而也可構成包含彩色圖案與絕緣膜的彩色濾光片層。所述情況下，除了所述以外，進而包括用于形成絕緣膜的步驟作為主要的制造步驟。以下，對顯示元件用基板的制造方法進行說明。
在本實施方式的顯示元件用基板的制造方法中，形成包含彩色圖案的彩色濾光片層與黑色間隔物，優選至少包括下述步驟[1]～步驟[5]。
[1]將彩色組合物的涂膜形成于形成有開關有源元件或電極等(源極電極、漏極電極、柵極電極、源極配線及柵極配線等。以下，有時總稱為“電極等”)的基板上的步驟(以下，有時稱為“[1]步驟”)
[2]使[1]步驟中所得的彩色組合物的涂膜硬化而形成彩色圖案的步驟(以下，有時稱為“[2]步驟”)
[3]將黑色組合物的涂膜形成于具有[2]步驟中所得的彩色的彩色圖案的基板上的步驟(以下，有時稱為“[3]步驟”)
[4]使[3]步驟中所得的黑色組合物的涂膜硬化而形成黑色間隔物的步驟(以下，有時稱為“[4]步驟”)
[5]在形成有[4]步驟中所得的黑色間隔物的基板上使用液晶取向劑形成取向膜的步驟
而且，作為另一例，于在彩色圖案上形成絕緣膜而構成包含彩色圖案與絕緣膜的彩色濾光片層的情況下，可在所述[2]步驟與所述[3]步驟之間以下述順序包括下述步驟[a]～步驟[d]。
[a]將絕緣膜形成用組合物的涂膜形成于[2]步驟后的基板上的經硬化的彩色圖案上的步驟(以下，有時稱為“[a]步驟”)
[b]對[a]步驟中所形成的絕緣膜形成用組合物的涂膜的至少一部分照射放射線的步驟(以下，有時稱為“[b]步驟”)
[c]對[b]步驟中照射了放射線的涂膜進行顯影的步驟(以下，有時稱為“[c]步驟”)
[d]對[c]步驟中經顯影的涂膜進行硬化的步驟(以下，有時稱為“[d]步驟”)
利用包括以上各步驟的本實施方式的顯示元件用基板的制造方法，可使用所述彩色組合物在形成有開關有源元件或電極等的基板上形成彩色圖案。另外，可使用所述黑色組合物形成黑色間隔物。而且，可在形成有黑色間隔物的基板上形成取向膜。
進而，于在彩色濾光片層中形成絕緣膜的情況下，可使用絕緣膜形成用組合物在所得的彩色圖案上形成絕緣膜。其結果，可形成具有色特性優異且耐熱性、耐化學品性、電壓保持率等良好的彩色濾光片并且高可靠性的顯示元件用基板。
以下，對各步驟進行詳細敘述。
[[1]步驟]
在本步驟中，將所述彩色組合物的涂膜形成于基板上。在所述基板上形成有開關有源元件、源極電極、漏極電極、柵極電極、源極配線及柵極配線等。這些開關有源元件等通過反復進行通常的半導體膜成膜、絕緣膜成膜、以及利用光刻法的蝕刻而形成于基板上。
例如在將包含紅色的染料等的彩色組合物涂布于所述基板的開關有源元件等的形成面上后，進行預加熱(以下，也稱為“預烘烤”)而使溶媒蒸發從而形成涂膜。作為在基板上形成涂膜的其他方法，可采用日本專利特開平7-318723號公報、日本專利特開2000-310706號公報等中所揭示的利用噴墨方式而獲得各色的像素的方法。
在所述方法中，首先在基板的表面上形成還兼具遮光功能的隔離壁。繼而，在所形成的隔離壁內例如利用噴墨裝置噴出含有紅色的染料等的彩色組合物后，進行預烘烤，使溶媒蒸發，由此形成涂膜。
作為基板的材料，例如可列舉：鈉鈣玻璃或無堿玻璃等玻璃、硅酮、聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺等。另外，視需要還可對這些基板預先實施利用硅烷偶合劑等的化學品處理、等離子體處理、離子鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等適宜的前處理。
作為將彩色組合物涂布于基板上的方法，可列舉：噴霧法、輥涂法、旋轉涂布法(旋涂法)、狹縫模涂布法、棒涂布法等。這些中優選旋涂法、狹縫模涂布法。
預烘烤通常在70℃～110℃下進行1分鐘～10分鐘左右。
作為干燥(預烘烤)后的膜厚，通常為0.6μm～8.0μm，優選為1.2μm～5.0μm。
在后述的[2]步驟之前也可將干燥后的涂膜的一部分去除。
例如，可介隔光掩模對干燥后的涂膜照射(曝光)放射線并使用堿性顯影液進行顯影從而將涂膜的未曝光部溶解去除，由此形成具有規定圖案的涂膜。
更具體而言，例如在將紅色的彩色組合物的涂膜涂布于基板上后，按照預烘烤、曝光、顯影的順序進行操作，從而形成以規定的排列配置紅色的涂膜圖案而成的基板。
另外，所述隔離壁可通過利用光刻法將由濺鍍或蒸鍍成膜的鉻等的金屬薄膜設為所需的圖案而形成，但可與使用含有黑色的著色劑的硬化性組合物形成所述涂膜圖案的情況同樣地進行而形成。
作為放射線的光源，例如可列舉：氙氣燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈等燈光源或氬離子激光、yag激光、xecl準分子激光、氮激光等激光光源等。優選為波長處于190nm～450nm的范圍的放射線。也可使用紫外線led作為曝光光源。放射線的曝光量優選為10j/m2～10,000j/m2。
作為堿性顯影液，優選為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨、膽堿、1，8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1，5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯。
可在堿性顯影液中適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機溶媒或表面活性劑等。再者，通常在堿顯影后進行水洗。作為顯影處理法，可應用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬(dip)顯影法、覆液(puddle)顯影法等。作為顯影條件，優選為常溫下5秒～300秒。
再者，也可使用溶劑顯影法來代替堿顯影法。關于溶劑顯影法，除了使用有機溶劑來代替堿顯影法中的堿性顯影液以外，可與堿顯影法同樣地進行。關于更具體的方法，例如可參考日本專利特開2014-199272號公報，將所述內容并入至本申請說明書中。
[[2]步驟]
于在[1]步驟中形成可具有規定的圖案的涂膜后，使涂膜硬化，由此形成彩色圖案。為了使涂膜硬化，通常進行煅燒(以下，也稱為“后烘烤”)。后烘烤的溫度例如為180℃～280℃。后烘烤的時間例如為10分鐘～60分鐘。
作為如此形成的彩色圖案的膜厚，通常為0.5μm～5μm，優選為1.0μm～3μm。
在形成彩色圖案后也可將所述彩色圖案的一部分去除。作為將彩色圖案的一部分去除的方法可列舉蝕刻法。
在蝕刻法中，例如在使涂膜硬化而得的彩色圖案上形成光致抗蝕劑層，以圖案狀將所述光致抗蝕劑層去除而形成抗蝕劑圖案，將所述抗蝕劑圖案作為蝕刻掩模并利用干式蝕刻進行蝕刻，并在蝕刻后將殘存的抗蝕劑圖案去除，由此形成具有規定圖案的彩色圖案。關于更具體的方法，例如可參考日本專利特開2008-241744號公報，將所述內容并入至本申請說明書中。
如以上所述，在[2]步驟中可由彩色組合物形成彩色圖案。
另外，也可視需要在利用[1]步驟及[2]步驟形成紅色的彩色圖案后，使用綠色或藍色的各彩色組合物與[1]步驟及[2]步驟同樣地進行而在同一基板上依次形成綠色的彩色圖案及藍色的彩色圖案。
由此，可在基板上配置紅色、綠色及藍色的三原色的彩色圖案。即，可形成包含紅色、綠色及藍色的三原色的彩色圖案的彩色濾光片層。其中，形成各色的彩色圖案的順序及色數并不限定于所述順序及色數。
在[2]步驟中，可在形成彩色圖案后利用濺鍍法等例如在彩色圖案上形成包含氧化銦錫(indiumtinoxide，ito)的透明導電層。繼而，可利用光刻法對所述透明導電層進行蝕刻從而在彩色圖案上形成透明電極。
[[3]步驟]
在具有[2]步驟中所得的彩色的彩色圖案的基板上且透明電極上形成黑色組合物的涂膜。
在利用涂布法形成涂膜的情況下，可將黑色組合物的溶液涂布于形成有彩色圖案等的基板上，之后優選對涂布面進行預加熱(預烘烤)，由此形成涂膜。作為黑色組合物的涂布方法，例如可采用噴霧法、輥涂法、旋轉涂布法(旋涂法)、狹縫涂布法(狹縫模涂布法)、棒涂布法、噴墨涂布法等適宜的方法。這些中優選為旋涂法或狹縫涂布法。
作為所述預烘烤的條件，因各成分的種類、調配比例等而不同，優選為70℃～120℃且為1分鐘～15分鐘左右。涂膜的預烘烤后的膜厚優選為0.5μm～10μm，更優選為1.0μm～7.0μm左右。
繼而，為了在所需的位置形成黑色間隔物，可將所述預加熱(預烘烤)后的涂膜的一部分去除。作為將涂膜的一部分去除的方法，例如可利用以下方法：介隔具有規定的圖案的光掩模對涂膜的一部分照射放射線，繼而對所述涂膜進行顯影。
作為所照射的放射線的光源，可列舉與關于[1]步驟而記載的光源相同的光源，所照射的放射線的波長365nm中的強度優選為100j/m2～5,000j/m2，更優選為200j/m2～3,000j/m2。
繼而，通過對放射線照射后的黑色組合物的涂膜進行顯影而將不需要的部分去除，從而形成具有所需圖案的黑色圖案。
作為顯影中所使用的顯影液及顯影方法，可采用與[1]步驟中記載的顯影液及顯影方法相同的顯影液及顯影方法。
[[4]步驟]
于在[3]步驟中形成可具有規定的圖案的涂膜后，使涂膜硬化，由此形成黑色間隔物。為了使涂膜硬化，通常進行煅燒(后烘烤)。作為后烘烤的溫度，例如為150℃～280℃，但考慮到彩色圖案所含的染料的耐熱性，優選為設為160℃～230℃，更優選為設為170℃～220℃，進而優選為設為180℃～210℃。后烘烤的時間例如為5分鐘～180分鐘。
[[5]步驟]
使用所述[4]步驟之后所得的具有彩色圖案及黑色間隔物的基板，利用例如輥涂布機法、旋轉器法、印刷法、噴墨法等適宜的涂布方法將所述液晶取向劑涂布于形成有黑色間隔物的透明電極上。繼而，對涂布有液晶取向劑的基板進行預烘烤，其后進行后烘烤，由此形成涂膜。
預烘烤溫度優選為30℃～200℃，更優選為40℃～150℃，尤其優選為40℃～100℃。預烘烤時間優選為0.25分鐘～10分鐘，更優選為0.5分鐘～5分鐘。后烘烤溫度優選為80℃～300℃，更優選為120℃～250℃。
后烘烤時間優選為5分鐘～200分鐘，更優選為10分鐘～100分鐘。后烘烤后的涂膜的膜厚優選為0.001μm～1μm，更優選為0.005μm～0.5μm。
所使用的液晶取向劑的固體成分濃度(液晶取向劑的溶媒以外的成分的合計重量在液晶取向劑的總重量中所占的比例)是考慮到粘性、揮發性等而適宜選擇，優選為1質量％～10質量％的范圍。
在包含具有光取向性基的聚合物作為液晶取向劑的情況下，通過對所述涂膜照射經直線偏光或部分偏光的放射線、或非偏光的放射線而賦予液晶取向能力。此種放射線的照射與取向膜的取向處理相對應。
此處，作為放射線，例如可使用包含150nm～800nm的波長的光的紫外線及可見光線。特別優選為使用包含300nm～400nm的波長的光的紫外線作為放射線。在所使用的放射線經直線偏光或部分偏光的情況下，照射可自與基板面垂直的方向進行，也可自用于賦予預傾角的傾斜方向進行，另外，也可將這些組合進行。在照射非偏光的放射線的情況下，照射的方向必須為傾斜方向。
作為放射線的照射量，優選為1j/m2以上且小于10,000j/m2，更優選為10j/m2～5,000j/m2。
在液晶取向劑中所使用的聚合物包含不具有光取向性基的聚合物的情況下，也可使用后烘烤后的涂膜作為取向膜。而且，視需要也可對后烘烤后的涂膜實施利用卷繞有例如包含尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥向一定方向擦拭的處理(摩擦處理)，從而賦予液晶取向能力。
如上所述，于在形成有黑色間隔物的基板上形成取向膜的情況下，認為當在形成黑色間隔物后形成液晶取向劑的涂膜時，液晶取向劑中所含的第一聚合引發劑的一部分自黑色間隔物的表面向其內部擴散。
其結果，在使用熱聚合引發劑作為第一聚合引發劑的情況下，認為當對液晶取向劑的涂膜進行加熱處理時，可進一步促進黑色間隔物硬化。另外，在使用光聚合引發劑作為第一聚合引發劑的情況下，認為利用對液晶取向劑的涂膜進行曝光處理時的光可進一步促進黑色間隔物的硬化。
即，認為利用液晶取向劑中所含的第一聚合引發劑的作用，可維持彩色圖案可含有的染料的高顯示品質，且可實現黑色間隔物的更充分的硬化。
因此，本實施方式的顯示元件用基板的制造方法中所制造的彩色濾光片的可靠性能優異，從而可用于顯示元件用基板的構成。其結果，本實施方式的顯示元件用基板的制造方法中所制造的顯示元件用基板的可靠性能優異，從而可用于高可靠性的液晶顯示元件的構成。即，本實施方式的顯示元件用基板可用于所述本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成，有助于其高可靠化。
另外，在本實施方式的顯示元件用基板在彩色圖案上具有絕緣膜的情況下，在所述[2]步驟之后且透明電極的形成之前實施以下的[a]步驟至[d]步驟，從而形成絕緣膜。
[[a]步驟]
在[2]步驟之后，在形成有所述彩色圖案的基板中，在彩色圖案上形成絕緣膜形成用組合物的涂膜。
作為所使用的絕緣膜形成用組合物，如上所述，例如可列舉日本專利特開2013-015795號公報中記載的絕緣膜形成用的感放射線性樹脂組合物(第二感放射線性樹脂組合物)。
而且，可利用涂布法涂布所述絕緣膜形成用組合物，繼而優選對涂布面進行預烘烤，由此形成涂膜。
[[b]步驟]
繼而，對[a]步驟中所形成的涂膜的至少一部分照射放射線。此時，當僅對涂膜的一部分進行照射時，例如可利用以下方法：介隔具有規定圖案的光掩模進行照射。
[[c]步驟]
繼而，通過對放射線照射后的涂膜進行顯影，將不需要的部分去除，從而形成規定的圖案。
[[d]步驟]
繼而，利用加熱板、烘箱等適當的加熱裝置對所得的圖案狀涂膜進行硬化，由此以硬化膜的形式獲得絕緣膜。為了使涂膜硬化，通常進行煅燒(后烘烤)。作為后烘烤的溫度，例如優選為180℃～280℃，后烘烤的時間例如為5分鐘～180分鐘。
而且，可在絕緣膜的形成后利用濺鍍法等在絕緣膜上形成例如包含ito的透明導電層。繼而，可利用光刻法對所述透明導電層進行蝕刻，從而在絕緣膜上形成透明電極。
依照以上的制造方法，制造彩色圖案，并在其上形成絕緣膜，從而形成彩色濾光片層，由此可制造具備具有彩色圖案及絕緣膜而色特性優異的彩色濾光片層、黑色間隔物、以及取向膜的彩色濾光片。而且，可制造為本發明的第一實施方式的顯示元件用基板的例子且高可靠性的顯示元件用基板。
實施方式7.
<psa模式液晶顯示元件用基板的制造方法>
利用所述本發明的第六實施方式的顯示元件用基板的制造方法制造的顯示元件用基板可優選地用作聚合物穩定取向(polymersustainedalignment，psa)模式液晶顯示元件用基板。
psa模式為以下技術：預先將光聚合性單體等聚合性化合物混入至包含構成液晶層的液晶化合物等的液晶材料中，在一對基板間夾持所述液晶層并組裝液晶顯示元件的液晶單元后，在對夾持所述液晶層的一對電極間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射，由此使所述聚合性化合物聚合而控制液晶層的液晶分子的分子取向。根據所述技術，有在液晶顯示元件中，可實現視角的擴大或高速響應化的優點。
以下，對本發明的第七實施方式的psa模式液晶顯示元件用基板的制造方法進行說明。
關于制造psa模式液晶顯示元件用基板的方法，可經由包括以下的(i)～(iii)的步驟來制造。
(i)將本發明的第五實施方式的液晶取向劑分別涂布于具有透明電極的一對基板的所述透明電極上，繼而對其進行加熱而形成涂膜的步驟(以下，有時稱為“(i)步驟”)
(ii)介隔包含液晶性化合物的液晶層并以涂膜相對的方式將形成有所述涂膜的一對基板相向配置而構筑液晶單元的步驟(以下，有時稱為“(ii)步驟”)
(iii)在對一對基板所具有的透明電極間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射的步驟(以下，有時稱為“(iii)步驟”)
以下，對這些各步驟進行說明。
[(i)步驟]
在本步驟中，在將本發明的第五實施方式的液晶取向劑的涂膜分別涂布于具有透明電極的一對基板上后，進行預烘烤，進而進行后烘烤，由此形成作為取向膜的涂膜或成為取向膜的涂膜。
作為所述一對基板，可使用由包括所述本發明的第六實施方式的顯示元件用基板的制造方法的[1]步驟～[4]步驟的制造步驟所制造的形成有彩色圖案及黑色間隔物的基板、以及所述本發明的第二實施方式的液晶顯示元件的構成中所使用的形成有透明電極的其他基板。
其結果，利用本(i)步驟，可制造對于psa模式液晶顯示元件而言優選的顯示元件用基板。
作為涂布液晶取向劑的方法，可優選地利用膠版印刷法、旋涂法、輥涂布機法或噴墨印刷法進行。預烘烤及后烘烤的條件與所述本發明的第六實施方式的[5]步驟相同。
關于如此形成的涂膜，可將其直接作為取向膜而供于以下的(ii)步驟，也可視需要在進行了對涂膜面的摩擦處理后作為取向膜而供于(ii)步驟。所述摩擦處理可通過以下方式進行：對涂膜面利用卷繞有例如包含尼龍、人造絲、棉等纖維的布的輥向一定方向進行擦拭。
[(ii)步驟]
準備兩片如所述般形成有取向膜的基板，在相向配置的兩片基板間配置包含液晶化合物及光聚合性化合物的液晶層，由此制造液晶單元。在制造液晶單元時，例如可采用真空注入方式或液晶滴注(onedropfill，odf)方式。
具體的方法例如可將日本專利特開2015-99344號公報的段落〔0086〕～段落〔0088〕作為參考。如此制造的液晶單元的液晶層的厚度優選為設為1μm～5μm。
近年來，研究有psa模式的液晶顯示元件的進一步的高速響應化，作為所述技術，進行有以下嘗試：將具有一個烯基及氟烯基中的任一者的單官能性的液晶性化合物導入至液晶層中。
作為此種具有一個烯基及氟烯基中的任一者的單官能性的液晶性化合物，例如可列舉日本專利特開2015-99344號公報的段落〔0087〕中記載的化合物、或日本專利特開2010-285499號公報、日本專利特開平9-104644號公報、日本專利特開平6-108053號公報中所記載的化合物。
[(iii)步驟]
在利用(ii)步驟組裝液晶單元后，在對一對基板所具有的透明電極間施加電壓的狀態下對液晶單元進行光照射。此處所施加的電壓例如可設為5v～50v的直流或交流。另外，作為所照射的光，例如可使用包含150nm～800nm的波長的光的紫外線及可見光線，優選為包含300nm～400nm的波長的光的紫外線。
作為照射光的光源，例如可使用低壓水銀燈、高壓水銀燈、氘燈、金屬鹵化物燈、氬共振燈、氙氣燈、準分子激光等。再者，所述優選的波長區域的紫外線可利用將光源與例如濾光片、衍射光柵等并用的方法等獲得。作為光的照射量，優選為1,000j/m2以上且小于200,000j/m2，更優選為1,000j/m2～100,000j/m2。
根據以上，可獲得psa模式液晶顯示元件。即，可經由包括以上的(i)～(iii)的步驟來制造psa模式液晶顯示元件用的基板。
而且，在所制造的psa模式液晶顯示元件中，可在光照射后的液晶單元的外側表面貼合一對偏光板。作為此處使用的偏光板，可列舉以乙酸纖維素保護膜夾持一邊使聚乙烯基醇延伸取向一邊吸收碘而成的被稱為“h膜”的偏光膜的偏光板或包含h膜其本身的偏光板。
[實施方式]
以下，基于實施方式對本發明的實施方式進行詳細敘述，但本發明并不由所述實施方式限定性地解釋。
<彩色組合物的制備>
制備例1
將下述表1中記載的各成分混合后，利用孔徑為0.5μm的微孔過濾器進行過濾，由此制備紅色的彩色組合物(r-1)。
制備例2～制備例13
在制備例1中，將要混合的各成分的種類以表1中記載的方式加以變更，除此以外，與制備例1同樣地進行，制備彩色組合物(r-2)～彩色組合物(r-4)、彩色組合物(g-1)～彩色組合物(g-4)、彩色組合物(b-1)～彩色組合物(b-5)。彩色組合物(r-2)～彩色組合物(r-4)為紅色的組合物，彩色組合物(g-1)～彩色組合物(g-4)為綠色的組合物，彩色組合物(b-1)～彩色組合物(b-5)為藍色的組合物。再者，表1中記載的數值為質量份。
[表1]
<黑色組合物的制備>
制備例101
將表2中記載的各成分混合后，利用孔徑為1μm的薄膜過濾器(愛得邦多科(advantec)股份有限公司制造)進行過濾，由此制備黑色組合物(bk-1)。
制備例102～制備例104
在制備例101中，將要混合的各成分的種類以下述表2中記載的方式加以變更，除此以外，與制備例101同樣地進行，制備黑色組合物(bk-2)～黑色組合物(bk-4)。再者，表2中記載的數值為質量份。另外，利用下述方法測定1.0μm厚的od值。
[表2]
od值是使用愛色麗361t(可視化)光密度計(x-rite361t(visual)densitometer)并利用下述關系式而求出。
od值＝log10(i0/i)
此處，i0為入射光強度，i為透過光強度。再者，od值與膜厚成比例，因此在本發明中表示為每1.0μm的od值。
<液晶取向劑的制備>
合成例1
將作為四羧酸二酐的2，3，5-三羧基環戊基乙酸二酐(以下，設為“tca”)34.8g、作為二胺的3-(2，4-二氨基苯氧基)膽甾烷15.6g、3，5-二氨基苯甲酸12.0g、及1-(4-氨基苯基)-2，3-二氫-1，3，3-三甲基-1h-茚-5-胺12.6g溶解于n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)300g中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有聚酰胺酸的溶液。分取少量所得的聚酰胺酸溶液并進行測定而得的溶液粘度為約1，405mpa·s。
繼而，在所得的聚酰胺酸溶液中追加nmp125g，添加吡啶7.7g及乙酸酐25g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。將所述溶液投入至大量的甲醇中，對所得的白色沉淀進行過濾分離并加以干燥，獲得白色的聚酰亞胺粉末。對所得的聚酰亞胺粉末(聚酰亞胺(pi-1))的酰亞胺化率進行測定，結果為72％。
制備例201
向聚酰亞胺(pi-1)1.70g中添加nmp13.5g、丁基溶纖劑(bc)13.5g及γ-丁內酯13.5g并進行溶解。向其中添加0.085g的作為聚合引發劑的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(巴斯夫(basf)制造，商品名艷佳固(irgacure)369)。利用孔徑為0.45μm的過濾器對所述溶液進行過濾，由此制備液晶取向劑1。
制備例202～制備例206
在制備例201中，將要混合的各成分的種類以下述表3中記載的方式加以變更，除此以外，與制備例201同樣地進行，制備液晶取向劑2～液晶取向劑6。再者，表3中記載的數值為質量份。
[表3]
制備例207
使1，2，3，4-環丁烷四羧酸二酐(以下，設為“cbda”)1.86g(10.0mmol)、下述式(da-1)所表示的二胺化合物2.51g(7.0mmol)、下述式(da-6)所表示的二胺化合物1.14g(3.0mmol)在nmp22.1g中反應10小時后，添加nmp36.8g與bc27.6g，攪拌5小時，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的液晶取向劑(a)。
另外，相對于所述作為第一聚合引發劑發揮功能的液晶取向劑(a)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm1)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑7。
另外，相對于所述作為第一聚合引發劑發揮功能的液晶取向劑(a)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm2)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑8。
制備例208
使偏苯三甲酸酐(以下，設為“pmda”)0.65g(3.0mmol)、3，5-二氨基苯甲酸0.46g(3.0mmol)、下述式(da-2)所表示的二胺化合物0.73g(2.0mmol)、下述式(da-3)所表示的二胺化合物0.93g(2.0mmol)、下述式(da-9)所表示的二胺化合物1.20g(3.0mmol)在nmp15.9g中反應30分鐘后，添加cbda1.31g(7.0mmol)、nmp5.3g，進而使其反應10小時。添加nmp35.2g與bc26.4g，攪拌5小時，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的液晶取向劑(c)。
另外，相對于所述作為第一聚合引發劑發揮功能的液晶取向劑(c)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm1)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑9。
制備例209
使雙環[3，3，0]辛烷-2，4，6，8-四羧酸二酐(以下，設為“boda”)2.38g(10.0mmol)、下述式(da-2)所表示的二胺化合物4.39g(13.0mmol)、下述式(da-9)所表示的二胺化合物2.28g(6.0mmol)在nmp32.4g中溶解，在60℃下反應5小時后，添加cbda1.75g(9.0mmol)與nmp10.8g，在40℃下反應10小時而獲得聚酰胺酸溶液。
在所述聚酰胺酸溶液50g中添加nmp并稀釋為6質量％后，添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐5.4g、及吡啶2.8g，在50℃下反應3小時。將所述反應溶液投入至甲醇700ml中并對所得的沉淀物進行過濾分離。利用甲醇對所述沉淀物進行清洗，并在100℃下進行減壓干燥，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(d)。所述聚酰亞胺的酰亞胺化率為51％，數量平均分子量為17,000，重量平均分子量為38,000。
向所得的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(d)6.0g中添加nmp44.0g，在50℃下攪拌5小時并使其溶解。向所述溶液中添加3-氨甲基吡啶的1wt％nmp溶液6.0g、nmp14.0g、bc30.0g，在室溫下攪拌5小時，由此獲得液晶取向劑(d1)。
另外，相對于所述液晶取向劑(d1)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm1)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑10。
制備例210
使boda2.38g(10.0mmol)、3，5-二氨基苯甲酸0.87g(6.0mmol)、下述式(da-2)所表示的二胺化合物1.26g(4.0mmol)、下述式(da-3)所表示的二胺化合物1.77g(4.0mmol)、下述式(da-9)所表示的二胺化合物2.28g(6.0mmol)在nmp30.7g中溶解，在60℃下反應5小時后，添加cbda1.68g(9.0mmol)與nmp10.2g，在40℃下反應10小時而獲得聚酰胺酸溶液。
在所述聚酰胺酸溶液45g中添加nmp并稀釋為6質量％后，添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐5.1g、及吡啶2.6g，在50℃下反應3小時。將所述反應溶液投入至甲醇650ml中并對所得的沉淀物進行過濾分離。利用甲醇對所述沉淀物進行清洗，并在60℃下進行減壓干燥，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(e)。所述聚酰亞胺的酰亞胺化率為52％，數量平均分子量為13,000，重量平均分子量為27,000。
向所得的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(e)6.0g中添加nmp44.0g，在50℃下攪拌5小時并使其溶解。向所述溶液中添加3-氨甲基吡啶的1wt％nmp溶液6.0g、nmp14.0g、bc30.0g，在室溫下攪拌5小時，由此獲得液晶取向劑(e1)。
另外，相對于所述液晶取向劑(e1)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm1)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑11。
另外，相對于所述液晶取向劑(e1)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm2)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑12。
制備例211
使tca2.13g(10.0mmol)、3，5-二氨基-n-(吡啶-3-基甲基)苯甲酰胺1.84g(8.0mmol)、下述式(da-1)所表示的二胺化合物2.04g(6.0mmol)、下述式(da-8)所表示的二胺化合物2.98g(6.0mmol)在nmp32.0g中溶解，在80℃下反應5小時后，添加cbda1.68g(9.0mmol)與nmp10.7g，在40℃下反應10小時而獲得聚酰胺酸溶液。
在所述聚酰胺酸溶液45g中添加nmp并稀釋為6質量％后，添加作為酰亞胺化催化劑的乙酸酐4.9g、及吡啶2.5g，在50℃下反應3小時。將所述反應溶液投入至甲醇650ml中并對所得的沉淀物進行過濾分離。利用甲醇對所述沉淀物進行清洗，并在60℃下進行減壓干燥，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(f)。所述聚酰亞胺的酰亞胺化率為50％，數量平均分子量為16,000，重量平均分子量為33,000。
向所得的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚酰亞胺粉末(f)6.0g中添加nmp44.0g，在50℃下攪拌5小時并使其溶解。向所述溶液中添加3-氨甲基吡啶的1wt％nmp溶液6.0g、nmp14.0g、bc30.0g，在室溫下攪拌5小時，由此獲得液晶取向劑(f1)。
另外，相對于所述液晶取向劑(f1)10.0g，添加0.06g(相對于固體成分而為10質量％)的下述式(rm1)所表示的聚合性化合物，在室溫下攪拌3小時并使其溶解，制備液晶取向劑13。
[化13]
[化14]
所述式(da-1)、式(da-2)所表示的二胺化合物分別可依照國際公開2015/033921號手冊的合成例1、合成例2來合成。
[化15]
制備例212
向具備攪拌機、溫度計、滴加漏斗及回流冷卻管的反應容器中投入作為水解性硅烷化合物的2-(3，4-環氧基環己基)乙基三甲氧基硅烷(以下，設為“ecets”)197g及下述式(s-1-1)所表示的化合物151g(ecets：下述式(s-1-1)所表示的化合物＝80∶20(摩爾比))、作為溶媒的甲基異丁基酮500g、作為催化劑的三乙胺10.0g，在室溫下進行混合。
繼而，利用滴加漏斗花30分鐘滴加脫離子水100g，之后進行攪拌并在回流下、在80℃下進行6小時反應。反應結束后，取出有機層，利用0.2質量％硝酸銨水溶液進行清洗直至清洗后的水成為中性為止，然后在減壓下將溶媒及水蒸餾去除，由此以粘稠的透明液體的形式獲得具有環氧基的水解縮合物。
對所述水解縮合物進行1h-核磁共振(nuclearmagneticresonance，nmr)分析，結果在化學位移(δ)＝3.2ppm附近如理論強度般獲得歸屬于環氧基的峰值，確認到在反應中并未引起環氧基的副反應。
繼而，在200ml的三口燒瓶中投入所述獲得的具有環氧基的水解縮合物，并且投入作為溶媒的甲基異丁基酮30.0g、作為羧酸的4-辛氧基苯甲酸75.1g(相對于作為原料而使用的水解性硅烷化合物的合計為30摩爾％，相對于所述水解縮合物所具有的環氧基而相當于38摩爾％)及11-(4-環己基苯氧基)十一烷酸36.1g(相對于作為原料而使用的水解性硅烷化合物的合計而相當于10摩爾％)、作為催化劑的ucat18x(商品名，圣亞普羅(sanapro)(股)制造，環氧化合物的硬化促進劑)0.10g，在100℃下、48小時攪拌下進行反應。
反應結束后，向反應混合物中添加乙酸乙酯并對所得的有機層進行三次水洗，使用硫酸鎂進行干燥后將溶劑蒸餾去除，由此獲得367.4g的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚有機硅氧烷(s-1)。對于所述聚有機硅氧烷(s-1)，利用凝膠滲透色譜法(gpc)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量mw為8,000。
另一方面，使作為四羧酸二酐的tca220g(1.0摩爾)、作為二胺的3-(2，4-二氨基苯氧基)膽甾烷74g(0.15摩爾)、1-(4-氨基苯基)-2，3-二氫-1，3，3-三甲基-1h-茚-5-胺40g(0.15摩爾)及3，5-二氨基苯甲酸110g(0.7摩爾)溶解于nmp1,800g中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有聚酰胺酸的溶液。分取少量的所得的聚酰胺酸溶液并進行測定所得的溶液粘度為約1,300mpa·s。
繼而，在所得的聚酰胺酸溶液中追加nmp2,200g，添加吡啶120g及乙酸酐150g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。在脫水閉環反應后，利用新的nmp對系統內的溶媒進行溶劑置換，由此獲得含有約15質量％的聚酰亞胺(p-3)的溶液。所得的聚酰亞胺(p-3)的酰亞胺化率為約67％。
以各自的固體成分重量成為聚酰亞胺(p-3)∶聚有機硅氧烷(s-1)＝90∶5的方式混合將所述獲得的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚有機硅氧烷(s-1)溶解于nmp中的溶液、與含有約15質量％的聚酰亞胺(p-3)的溶液。繼而，添加nmp及bc后，添加與聚有機硅氧烷(s-1)同量(重量)的n，n，n′，n′-四縮水甘油基-4，4′-二氨基二苯基甲烷，制成溶媒組成為nmp∶bc＝50∶50(重量比)、固體成分濃度為6.0質量％的溶液。使用孔徑為1μm的過濾器對所述溶液進行過濾，由此制備液晶取向劑14。
[化16]
制備例213
在制備例212的聚有機硅氧烷(s-1)的合成中，將使用的水解性硅烷化合物變更為ecets246g且將使用的羧酸變更為4-(4-戊基環己基)苯甲酸109.8g(相對于作為原料使用的水解性硅烷化合物的合計而為40摩爾％)及下述式(c-1-2)所表示的化合物52.9g(相對于作為原料而使用的水解性硅烷化合物的合計而為10摩爾％)，除此以外，與聚有機硅氧烷(s-1)的合成同樣地進行操作，獲得作為第一聚合引發劑發揮功能的聚有機硅氧烷(s-3)326.9g。對于所述聚有機硅氧烷(s-3)，利用凝膠滲透色譜法(gpc)測定的聚苯乙烯換算的重量平均分子量mw為8,100。
另一方面，使作為四羧酸二酐的tca220g(1.0摩爾)、作為二胺的3-(2，4-二氨基苯氧基)膽甾烷150g(0.3摩爾)、下述式(da-1-1)所表示的化合物93g(0.2摩爾)及1-(4-氨基苯基)-2，3-二氫-1，3，3-三甲基-1h-茚-5-胺133g(0.5摩爾)溶解于nmp2,200g中，在60℃下進行6小時反應，獲得含有聚酰胺酸的溶液。分取少量的所得的聚酰胺酸溶液并進行測定所得的溶液粘度為約1,450mpa·s。
繼而，在所得的聚酰胺酸溶液中追加nmp2,800g，添加吡啶79g及乙酸酐100g，在110℃下進行4小時脫水閉環反應。在脫水閉環反應后，利用新的nmp對系統內的溶媒進行溶劑置換(利用本操作而將脫水閉環反應中所使用的吡啶及乙酸酐去除到系統外)，由此獲得含有約15質量％的聚酰亞胺(p-1)的溶液。所得的聚酰亞胺(p-1)的酰亞胺化率為約51％。
以各自的固體成分重量成為聚酰亞胺(p-1)∶聚有機硅氧烷(s-3)＝95∶5的方式混合將所述獲得的作為第一聚合引發劑發揮功能的聚有機硅氧烷(s-3)溶解于nmp中的溶液、與含有約15質量％的聚酰亞胺(p-1)的溶液。繼而，向所述混合溶液中添加nmp及bc，制成溶媒組成為nmp∶bc＝50∶50(重量比)、固體成分濃度為6.0質量％的溶液。使用孔徑為1μm的過濾器對所述溶液進行過濾，由此制備液晶取向劑15。
[化17]
制備例214
在制備例201中，除了不包含2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮以外，與制備例201同樣地進行而制備液晶取向劑16。
在所述表1～表3中，各成分如下所述。
brdpp：下述式(brdpp)所表示的顏料
r254：c.i.顏料紅254
r177：c.i.顏料紅177
y138：c.i.顏料黃138
y139：c.i.顏料黃139
y185：c.i.顏料黃185
g7：c.i.顏料綠7
g58：c.i.顏料綠58
g59：c.i.顏料綠59
b15：6：c.i.顏料藍15∶6
b16：c.i.顏料藍16
v23：c.i.顏料紫23
ar52：c.i.酸性紅(acidred)52(呫噸染料)
cya-1：下述式(cya-1)所表示的化合物(花青染料)
cya-2：下述式(cya-2)所表示的化合物(花青染料)
pyr-1：日本專利特開2015-044982號公報中所記載的式(pzo)所表示的化合物(吡唑啉酮染料)
bg1：c.i.堿性綠(basicgreen)1(三芳基甲烷染料)
by28：c.i.堿性黃(basicyellow)28(次甲基染料)
cou-1：下述式(cou-1)所表示的化合物(香豆素染料)
pht-1：下述式(pht-1)所表示的化合物(酞菁染料。日本專利特開2014-177502號公報中所記載的化合物no.a-1)
met-1：下述式(met-1)所表示的化合物(次甲基染料)
dip-1：下述式(dip-1)所表示的化合物(二吡咯亞甲基染料)
ant-1：依照日本專利5693016號說明書的段落〔0145〕中記載的方法合成的、c.i.酸性藍(acidblue)112與二烷基二甲基氯化銨(烷基為c14～c18)的成鹽化合物(蒽醌染料)
xan-1：依照日本專利4492760號說明書的段落〔0136〕中記載的方法合成的、c.i.酸性紅52與二烷基二甲基氯化銨(烷基為c14～c18)的成鹽化合物(呫噸染料)
bb7：c.i.堿性藍(basicblue)7(三芳基甲烷染料)
bk1：依加福(irgaphor)blacks0100cf(巴斯夫(basf)公司制造。所述式(b-1)所表示的化合物)
bk7：c.i.顏料黑7(碳黑)
bk32：c.i.顏料黑32(苝黑)
[化18]
[化19]
resin-1：依照國際公開2014/192973號手冊的“樹脂(b-1)的合成”中記載的方法合成的、具有下述重復單元(不飽和羧酸的重復單元與具有環氧基的不飽和化合物的重復單元)的堿可溶性樹脂。
[化20]
resin-2：作為甲基丙烯酸/三環[5.2.1.02，6]癸烷-8-基甲基丙烯酸酯/甲基丙烯酸甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸縮水甘油酯＝16/16/38/10/20(質量比)的共聚物的堿可溶性樹脂。mw＝8,000，mw/mn＝2.3。
resin-3：使甲基丙烯酸與所述resin-2所具有的環氧基的100摩爾％反應所得的在側鏈具有甲基丙烯酰基氧基的堿可溶性樹脂。
resin-4：依照日本專利特開2008-287246號公報的合成例3中記載的方法合成的環氧丙烯酸酯樹脂。(所述通式(6)所表示的環氧化合物與丙烯酸的反應產物、聯苯四羧酸二酐及四氫鄰苯二甲酸酐的反應產物)
dpha：卡亞拉得(kayarad)dpha(日本化藥股份有限公司制造、二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)
dpea-12：卡亞拉得(kayarad)dpea-12(日本化藥股份有限公司制造、環氧乙烷改性二季戊四醇六丙烯酸酯)
to-1382：亞羅尼斯(aronix)to-1382(東亞合成股份有限公司制造。二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸的單酯化物、二季戊四醇六丙烯酸酯及二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)
m1：甘油甲基丙烯酸酯
m2：下述式(m2)所表示的化合物
m3：季戊四醇三丙烯酸酯
oxe02：乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9h-咔唑-3-基]-1-(o-乙?；?(巴斯夫(basf)公司制造、商品名艷佳固(irgacure)oxe02)
nci-930：艾迪科亞庫魯茲(adekaarcluz)nci-930(艾迪科(adeka)股份有限公司制造)
nci-831：艾迪科亞庫魯茲(adekaarcluz)nci-831(艾迪科(adeka)股份有限公司制造)
irg369：2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁烷-1-酮(巴斯夫(basf)制造，商品名艷佳固(irgacure)369)
irg907：2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮(巴斯夫(basf)制造，商品名艷佳固(irgacure)907)
oxe01：1，2-辛二酮，1-〔4-(苯硫基)苯基〕-，2-(o-苯甲?；?(巴斯夫(basf)公司制造，商品名艷佳固(irgacure)oxe01)
ini-1：2，2′-雙(2-氯苯基)-4，5，4′，5′-四苯基-1，2′-聯咪唑
irg379eg：2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]-1-丁酮(巴斯夫(basf)制造，商品名艷佳固(irgacure)379eg)
ini-2：2-甲基-1，2-二苯基-1-丙酮
dis-1：byk-lpn21116(畢克化學(byk)公司制造，(甲基)丙烯酸系分散劑，固體成分濃度為40質量％)
dis-2：byk-lpn6919(畢克化學(byk)公司制造，(甲基)丙烯酸系分散劑，固體成分濃度為60質量％)
f-554：美佳法(megafac)f-554(迪愛生(dic)股份有限公司制造。氟系表面活性劑)
ftx-218：福杰特(ftergent)ftx-218(尼歐斯(neos)股份有限公司制造。氟系表面活性劑)
sh8400：東麗硅酮(toraysilicone)sh8400(東麗道康寧(toraydowcorning)股份有限公司制造。硅酮系表面活性劑)
f781-f：美佳法(megafac)f781-f(迪愛生(dic)股份有限公司制造。氟系表面活性劑)
rs-56：美佳法(megafac)rs-56(迪愛生(dic)股份有限公司制造。氟系表面活性劑)
cw-1：cw-1(捷利康(zeneca)股份有限公司制造。氟系表面活性劑)
irg1010：艷佳固(irgacure)1010(巴斯夫(basf)公司制造。受阻酚系抗氧化劑)
add-1：下述式(add-1)所表示的包含具有偶氮鍵的配體的鉻絡合物化合物
add-2：下述式(add-2)所表示的四氮雜卟啉化合物
k1：下述式(k1)所表示的化合物
pgmea：丙二醇單甲醚乙酸酯
pgme：丙二醇單甲醚
chn：環己酮
daa：二丙酮醇
mba：3-甲氧基丁基乙酸酯
el：乳酸乙酯
nmp：n-甲基-2-吡咯烷酮
bc：丁基溶纖劑
gbl：γ-丁內酯
[化21]
實施方式1
<具有彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的顯示元件用基板的制成>
使用各色的彩色組合物在形成有開關有源元件或電極等的基板上形成彩色濾光片層。在所述基板上形成有開關有源元件、源極電極、漏極電極、柵極電極、源極配線、及柵極配線等。這些有源元件等是通過反復進行通常的半導體膜成膜、公知的絕緣膜成膜、以及利用光刻法的蝕刻而形成于基板上。而且，彩色濾光片層在彩色圖案上具有絕緣膜。
首先，利用狹縫模涂布機將紅色的彩色組合物(r-1)涂布于形成有開關有源元件等的基板上，在加熱板上在90℃下進行兩分鐘預烘烤，從而形成涂膜。其后，介隔規定的圖案掩模，使用曝光機佳能(canon)pla501f(佳能(canon)公司)以i射線換算計以1,000j/m2的曝光量照射ghi射線(波長436nm、405nm、365nm的強度比＝2.7∶2.5∶4.8)，并使用0.05％氫氧化鉀水溶液進行顯影，在利用超純水進行60秒淋洗后，進而在烘箱中在220℃下進行60分鐘加熱處理，形成膜厚為2.0μm的紅色的條紋狀的彩色圖案(圖案寬度為100μm)。
繼而，同樣地進行操作，使用綠色的彩色組合物(g-1)在基板上形成綠色的彩色圖案。進而，使用藍色的彩色組合物(b-1)形成藍色的彩色圖案，從而在基板上形成紅、綠、及藍三色的彩色圖案(圖案寬度為100μm)。
繼而，在所得的三色的彩色圖案上利用狹縫模涂布機涂布公知的絕緣膜形成用組合物。繼而，在加熱板上在90℃下進行5分鐘預烘烤，從而形成涂膜。繼而，使用高壓水銀燈以曝光量700j/m2對所得的涂膜進行放射線照射，并對放射線照射后的涂膜進行顯影，由此去除不需要的部分，從而形成規定形狀的涂膜。進而，在烘箱中在180℃下進行60分鐘加熱處理，形成自三色的彩色圖案的上表面起膜厚為2.0μm的絕緣膜。
繼而，對于在彩色圖案上形成有絕緣膜的基板，使用濺鍍法在絕緣膜上形成包含ito的透明導電層，利用光刻法對透明導電層進行蝕刻，從而在絕緣膜上形成透明電極。
繼而，利用狹縫模涂布機將黑色組合物(bk-1)涂布于透明電極上。繼而，在100℃的加熱板上進行兩分鐘預烘烤，由此形成膜厚為6.0μm的涂膜。繼而，使用高壓水銀燈以曝光量700j/m2對所得的涂膜進行放射線照射。其后，以顯影壓1kgf/em2(噴嘴徑為1mm)對所述基板噴出23℃的包含0.04質量％氫氧化鉀水溶液的顯影液，由此進行噴淋顯影，從而在基板上形成黑色間隔物的圖案。繼而，在烘箱中，以180℃的硬化溫度及30分鐘的硬化時間進行后烘烤。如此，在ito電極上形成黑色間隔物。黑色間隔物是形成在透明電極上的、與開關有源元件的形成區域相對應的區域。
繼而，在形成有彩色圖案及黑色間隔物的基板的透明電極上利用旋轉器涂布液晶取向劑1。繼而，在80℃的加熱板上進行1分鐘預烘烤后，在對內部進行了氮氣置換的烘箱中，在180℃下加熱1小時，從而形成膜厚為80nm的涂膜。繼而，使用hg-xe燈及葛蘭泰勒棱鏡(glantaylorprism)，自相對于與基板表面垂直的方向傾斜40°的方向對所述涂膜表面照射包含313nm的明線的偏光紫外線200j/m2。如此，制造具有彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的顯示元件用基板。
<對向基板的制成、以及液晶顯示元件的制成及評價>
作為對向基板，準備在透明的基板上配設有透明的共用電極的基板，在所述共用電極上，使用與所述相同的液晶取向劑(液晶取向劑1)形成取向膜，準備形成有取向膜的對向基板。
使用如此獲得的顯示元件用基板及對向基板，夾持tn液晶層，從而制造彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件。本實施方式的彩色濾光片陣列結構的液晶顯示元件的色特性優異，且顯示出高可靠性。
實施方式2～實施方式36及比較例1～比較例4
在實施方式1中，作為紅色的彩色組合物、綠色的彩色組合物、藍色的彩色組合物、黑色組合物及液晶取向劑，使用下述表4～表5中記載的紅色的彩色組合物、綠色的彩色組合物、藍色的彩色組合物、黑色組合物及液晶取向劑，除此以外，與實施方式1同樣地進行，制成具有彩色圖案、黑色間隔物及取向膜的顯示元件用基板、以及對向基板，繼而，與實施方式1同樣地進行，從而制成液晶顯示元件并進行評價。其結果，實施方式2～實施方式36的液晶顯示元件與比較例1～比較例4的液晶顯示元件相比，色特性均優異且均顯示出高可靠性。
[表4]
[表5]
[表6]
[產業上的可利用性]
本發明的顯示元件用基板的色特性優異且具有高可靠性。因此，本發明的顯示元件用基板可優選地用于要求優異的顯示品質與可靠性的大型液晶電視用途等。
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