專利名稱:著色感光性樹脂組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及著色感光性樹脂組合物。
背景技術(shù):
著色感光性樹脂組合物,是含有著色劑的感光性樹脂組合物,作為為形成構(gòu)成彩色濾光片的著色圖案的材料使用。此處,所謂彩色濾光片(カラ-フィルタ),是可用于將液晶顯示裝置的顯示圖像彩色化,或者是用于將通過固體攝像元件拍攝的圖像彩色化中的光學(xué)元件。所謂著色圖案,例如,是紅、綠、藍(lán)等顏色象素、黑色矩陣(ブラツクマトリツクス)等,有線狀的、也有馬賽克狀的。
近年來,隨著彩色濾光片生產(chǎn)量的增加,在其制造中使用的著色感光性樹脂組合物的生產(chǎn)也同時增大。但是,如果要大量生產(chǎn)著色感光性樹脂組合物,實際上直至用于彩色濾光片的制造的庫存時間很長,此時著色感光性樹脂組合物的著色劑成分發(fā)生沉降等,如果將其原樣用于彩色濾光片的制造,存在所謂成品率降低的問題。因此,提出了通過將顏料用脂肪醇和脂肪胺處理來改善顏料的分散性,同時改善彩色濾光片形成材料的經(jīng)時穩(wěn)定性(保存穩(wěn)定性)的方法(參照日本專利文獻(xiàn)1),但是不能說其是經(jīng)時穩(wěn)定性良好的。
日本專利文獻(xiàn)1特開平9-178923號公報。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供經(jīng)時穩(wěn)定性良好的著色感光性樹脂組合物。
本發(fā)明者們,為了發(fā)現(xiàn)可以解決上述問題的著色感光性樹脂組合物,進(jìn)行了反復(fù)深入的研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過作為著色感光性樹脂組合物的溶劑,使用含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮的溶劑,可以改善著色感光性樹脂組合物的經(jīng)時穩(wěn)定性,從而完成了本發(fā)明。
即,本發(fā)明提供了著色感光性樹脂組合物,其特征在于在含有著色劑(A)、粘結(jié)劑聚合物(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發(fā)劑(D)和溶劑(E)的感光性樹脂組合物中,溶劑(E)含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮。
另外,本發(fā)明提供圖案的形成方法,其特征在于將上述組合物涂布在基板上,除去揮發(fā)性成分并形成著色層,通過光掩膜對該著色層進(jìn)行曝光,并進(jìn)行顯像。
具體實施例方式
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物含有著色劑(A)、粘結(jié)劑聚合物(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發(fā)劑(D)和溶劑(E),溶劑(E)含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮。
本發(fā)明中使用的著色劑(A),優(yōu)選為顏料,作為顏料,可以列舉有機(jī)顏料,無機(jī)顏料。
作為顏料,具體地,可以列舉顏料索引(The Society of Dyers and Colourists出版)中被分類在顏料(Pigment)中的化合物。具體地,可以列舉例如C.I.顏料黃1,C.I.顏料黃3,C.I.顏料黃12,C.I.顏料黃13,C.I.顏料黃14,C.I.顏料黃15,C.I.顏料黃16,C.I.顏料黃17,C.I.顏料黃20,C.I.顏料黃24,C.I.顏料黃31,C.I.顏料黃53,C.I.顏料黃83,C.I.顏料黃86,C.I.顏料黃93,C.I.顏料黃94,C.I.顏料黃109,C.I.顏料黃110,C.I.顏料黃117,C.I.顏料黃125,C.I.顏料黃128,C.I.顏料黃137,C.I.顏料黃138,C.I.顏料黃139,C.I.顏料黃147,C.I.顏料黃148,C.I.顏料黃150,C.I.顏料黃153,C.I.顏料黃154,C.I.顏料黃166,C.I.顏料黃173,C.I.顏料黃194,C.I.顏料黃214等黃色顏料;C.I.顏料橙13,C.I.顏料橙31,C.I.顏料橙36,C.I.顏料橙38,C.I.顏料橙40,C.I.顏料橙42,C.I.顏料橙43,C.I.顏料橙5 1,C.I.顏料橙55,C.I.顏料橙59,C.I.顏料橙61,C.I.顏料橙64,C.I.顏料橙65,C.I.顏料橙71,C.I.顏料橙73等橙色顏料;C.I.顏料紅9,C.I.顏料紅97,C.I.顏料紅105,C.I.顏料紅122,C.I.顏料紅123,C.I.顏料紅144,C.I.顏料紅149,C.I.顏料紅166,C.I.顏料紅168,C.I.顏料紅176,C.I.顏料紅177,C.I.顏料紅180,C.I.顏料紅192,C.I.顏料紅209,C.I.顏料紅215,C.I.顏料紅216,C.I.顏料紅224,C.I.顏料紅242,C.I.顏料紅254,C.I.顏料紅255,C.I.顏料紅264,C.I.顏料紅265等紅色顏料;C.I.顏料藍(lán)15,C.I.顏料藍(lán)15:3,C.I.顏料藍(lán)15:4,C.I.顏料藍(lán)15:6,C.I.顏料藍(lán)60等藍(lán)色顏料;C.I.顏料紫1,C.I.顏料紫19,C.I.顏料紫23,C.I.顏料紫29,C.I.顏料紫32,C.I.顏料紫36,C.I.顏料紫38等紫色顏料;C.I.顏料綠7,C.I.顏料綠36等綠色顏料;C.I.顏料棕23,C.I.顏料棕25等棕色顏料;C.I.顏料黑1,C.I.顏料黑7等黑色顏料等,優(yōu)選含有選自C.I.顏料黃138,C.I.顏料黃139,C.I.顏料黃150,C.I.顏料紅177,C.I.顏料紅209,C.I.顏料紅254,C.I.顏料紫23,C.I.顏料藍(lán)15∶6和C.I.顏料綠36中的至少一種顏料。
這些顏料,可以單獨使用,也可以2種以上混合使用。
例如,要形成紅色象素,優(yōu)選含有C.I.顏料紅209和C.I.顏料黃139;要形成綠色象素,優(yōu)選含有C.I.顏料綠36以及選自C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃138中的至少一種;要形成藍(lán)色象素,優(yōu)選含有C.I.顏料藍(lán)15∶6。
其中,由于耐熱性、發(fā)色性優(yōu)異,優(yōu)選使用有機(jī)顏料。
上述顏料中的有機(jī)顏料,根據(jù)需要,可以實施松香處理,使用導(dǎo)入酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的顏料衍生物等的表面處理,采用高分子化合物等在顏料表面的接枝處理,采用硫酸微?;ǖ任⒘;幚?,以及采用用于除去雜質(zhì)的有機(jī)溶劑和水等的洗滌處理,離子性雜質(zhì)通過離子交換法等除去處理等。
著色感光性樹脂組合物的固體成分中的著色劑(A)的含量,優(yōu)選為25質(zhì)量%以上60質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為27質(zhì)量%以上55質(zhì)量%以下,進(jìn)一步優(yōu)選30質(zhì)量%以上50質(zhì)量%以下。
著色劑(A)的含量如果在25質(zhì)量%以上60質(zhì)量%以下,作為彩色濾光片時的色濃度充分,而且由于組合物中可以以必須量含有粘結(jié)劑聚合物,可以形成機(jī)械強(qiáng)度充分的圖案,因此是優(yōu)選的。
此處,所謂著色感光性樹脂組合物的固體成分,是指從著色感光性樹脂組合物中除去溶劑(E)后殘留的部分。
著色劑(A),優(yōu)選為粒徑均一的。著色劑(A)是顏料的情況下,通過含有顏料分散劑并進(jìn)行分散處理,可以得到顏料均勻地在溶液中分散的狀態(tài)的顏料分散液。
作為上述的顏料分散劑,可以列舉例如陽離子系,陰離子系,非離子系,兩性,聚酯系,聚胺系等表面活性劑等,可以單獨也可以組合2種以上使用。
顏料分散劑的使用量,每1質(zhì)量份著色劑(A),優(yōu)選為1質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為0.05質(zhì)量份以上0.5質(zhì)量份以下。上述顏料分散劑的使用量如果為每1質(zhì)量份著色劑1質(zhì)量份以下,由于有可得到均勻分散狀態(tài)的顏料的傾向,因此是優(yōu)選的。
作為本發(fā)明中使用的粘結(jié)劑聚合物(B),可以列舉例如含有羧基的單體和與該單體可共聚的其他單體的共聚物等的丙烯酸系共聚物等。
作為含有羧基的單體,可以列舉例如在不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和三羧酸等不飽和多元羧酸等的分子中具有至少一個羧基的不飽和羧酸。
此處,作為不飽和單羧酸,可以列舉例如丙烯酸,甲基丙烯酸,巴豆酸,α-氯丙烯酸,肉桂酸等。作為不飽和二羧酸,可以列舉例如馬來酸,富馬酸,衣康酸,檸康酸,中康酸等。
不飽和多元羧酸,可以是馬來酸酐,衣康酸酐,檸康酸酐等酸酐。另外,不飽和多元羧酸,可以是其單(2-甲基丙烯酰氧基烷基)酯,例如琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙基)酯,琥珀酸單(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯,鄰苯二甲酸單(2-丙烯酰氧基乙基)酯,鄰苯二甲酸單(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等。不飽和多元羧酸,可以是其兩末端的二羧基聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,可以列舉例如ω-羧基聚己內(nèi)酯單丙烯酸酯,ω-羧基聚己內(nèi)酯單甲基丙烯酸酯等。這些含有羧基的單體,可以單獨也可以2種以上混合使用。
作為上述的與含有羧基的單體可共聚的其他單體,可以列舉例如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,鄰-乙烯基甲苯,間-乙烯基甲苯,對-乙烯基甲苯,對-氯苯乙烯,鄰-甲氧基苯乙烯,間-甲氧基苯乙烯,對-甲氧基苯乙烯,鄰-乙烯基芐基甲醚,間-乙烯基芐基甲醚,對-乙烯基芐基甲醚,鄰-乙烯基芐基縮水甘油基醚,間-乙烯基芐基縮水甘油基醚,對-乙烯基芐基縮水甘油基醚,茚等芳香族乙烯基化合物;丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯,丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸乙酯,丙烯酸正丙酯,甲基丙烯酸正丙酯,丙烯酸異丙酯,甲基丙烯酸異丙酯,丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸正丁酯,丙烯酸異丁酯,甲基丙烯酸異丁酯,丙烯酸仲丁酯,甲基丙烯酸仲丁酯,丙烯酸叔丁酯,甲基丙烯酸叔丁酯,丙烯酸2-羥基乙酯,甲基丙烯酸2-羥基乙酯,丙烯酸2-羥基丙酯,甲基丙烯酸2-羥基丙酯,丙烯酸3-羥基丙酯,甲基丙烯酸3-羥基丙酯,丙烯酸2-羥基丁酯,甲基丙烯酸2-羥基丁酯,丙烯酸3-羥基丁酯,甲基丙烯酸3-羥基丁酯,丙烯酸4-羥基丁酯,甲基丙烯酸4-羥基丁酯,丙烯酸烯丙酯,甲基丙烯酸烯丙酯,丙烯酸芐基酯,甲基丙烯酸芐基酯,丙烯酸環(huán)己酯,甲基丙烯酸環(huán)己酯,丙烯酸苯酯,甲基丙烯酸苯酯,丙烯酸2-甲氧基乙酯,甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯,丙烯酸2-苯氧基乙酯,甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯,丙烯酸甲氧基二甘醇酯,甲基丙烯酸甲氧基二甘醇酯,丙烯酸甲氧基三甘醇酯,甲基丙烯酸甲氧基三甘醇酯,丙烯酸甲氧基丙二醇酯,甲基丙烯酸甲氧基丙二醇酯,丙烯酸甲氧基二丙二醇酯,甲基丙烯酸甲氧基二丙二醇酯,丙烯酸異冰片基酯,甲基丙烯酸異冰片基酯,丙烯酸二戊二烯酯,甲基丙烯酸二戊二烯酯,丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯,甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯,甘油單丙烯酸酯,甘油單甲基丙烯酸酯等不飽和羧酸酯類;丙烯酸2-氨基乙酯,甲基丙烯酸2-氨基乙酯,丙烯酸2-二甲基氨基乙酯,甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯,丙烯酸2-氨基丙酯,甲基丙烯酸2-氨基丙酯,丙烯酸2-二甲基氨基丙酯,甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯,丙烯酸3-氨基丙酯,甲基丙烯酸3-氨基丙酯,丙烯酸3-二甲基氨基丙酯,甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不飽和羧酸氨基烷基酯類;丙烯酸縮水甘油酯,甲基丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類;醋酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,丁酸乙烯酯,苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類;乙烯基甲基醚,乙烯基乙基醚,烯丙基縮水甘油基醚等不飽和醚類;丙烯腈,甲基丙烯腈,α-氯丙烯腈,氰化乙烯叉等氰化乙烯基化合物;丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,α-氯丙烯酰胺,N-2-羥基乙基丙烯酰胺,N-2-羥基乙基甲基丙烯酰胺等不飽和酰胺類;馬來酰胺,N-苯基馬來酰胺,N-環(huán)己基馬來酰胺等不飽和酰胺類;1,3-丁二烯,異戊二烯,氯丁二烯等脂肪族共軛二烯類;在聚苯乙烯,聚丙烯酸甲酯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酸正丁酯,聚甲基丙烯酸正丁酯,聚硅氧烷的聚合物分子鏈末端具有單丙烯?;騿渭谆;拇蠓肿訂误w類等。
這些單體,可以單獨也可以2種以上混合使用。
上述共聚物種的含有羧基的單體單元的含量,優(yōu)選為10~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為15~40質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為25~40質(zhì)量%。上述含有羧基的單體單元的含量,如果為10~50質(zhì)量%,對于顯像液溶解性良好,顯像時具有正確地形成圖像的傾向,因此是優(yōu)選的。
作為上述丙烯酸系共聚物,可以列舉例如(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸芐基酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸芐基酯/聚苯乙烯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸芐基酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子單體共聚物,(甲基)丙烯酸/苯乙烯/(甲基)丙烯酸芐基酯/N-苯基馬來酰胺共聚物,(甲基)丙烯酸/琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙基)酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸芐基酯/N-苯基馬來酰胺共聚物,(甲基)丙烯酸/琥珀酸單(2-丙烯酰氧基乙基)酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸烯丙酯/N-苯基馬來酰胺共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯/N-苯基馬來酰胺/苯乙烯/甘油單(甲基)丙烯酸酯共聚物等。另外,所謂(甲基)丙烯酸酯,表示丙烯酸酯或者甲基丙烯酸酯。
其中,優(yōu)選使用(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸芐基酯/苯乙烯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物,(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸甲酯/苯乙烯共聚物。
上述丙烯酸系共聚物,其聚苯乙烯換算的重量平均分子量為3,000~400,000、更優(yōu)選為5,000~100,000、更進(jìn)一步優(yōu)選為10,000~40,000。分子量如果為3,000~400,000,由于涂膜硬度提高,殘膜率也高,未曝光部分對顯像液的溶解性良好,存在清晰度提高的傾向,因此是優(yōu)選的。
另外,上述丙烯酸系共聚物的酸值優(yōu)選為30~250,更優(yōu)選為60~180,進(jìn)一步優(yōu)選為80~160。上述酸值,如果為30~250,對顯像液的溶解性提高且未曝光部分容易溶解,另外高感光度化并且顯像時曝光部分的圖案殘留,存在殘膜率提高的傾向,因此是優(yōu)選的。此處,酸值是以中和1g丙烯酸聚合物所必須的氫氧化鉀的量(mg)形式測定的值,通常可以通過用氫氧化鉀水溶液滴定求出。
著色感光性樹脂組合物的固體成分中粘結(jié)劑聚合物(B)的含量,優(yōu)選為5質(zhì)量%以上90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選10質(zhì)量%以上80質(zhì)量%以下,更進(jìn)一步優(yōu)選20質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下。含量如果在5質(zhì)量%以上90質(zhì)量%以下,圖案中不容易摻入凹陷,存在粘合性良好的傾向,另外存在清晰度和殘膜率提高的傾向,因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明中使用的光聚合性化合物(C),是由通過照射光從光聚合引發(fā)劑(D)產(chǎn)生的活性自由基、酸等聚合的化合物,可以列舉例如具有聚合性碳-碳不飽和鍵的化合物等。
上述光聚合性化合物(C),優(yōu)選為具有3個官能基以上的多官能的光聚合性化合物。作為3個官能基以上的多官能的光聚合性化合物,可以列舉例如季戊四醇四丙烯酸酯,季戊四醇四甲基丙烯酸酯,二季戊四醇五丙烯酸酯,二季戊四醇五甲基丙烯酸酯,二季戊四醇六丙烯酸酯,二季戊四醇六甲基丙烯酸酯等。上述光聚合性化合物(C),可以單獨也可以組合2種以上使用。
著色感光性樹脂組合物的固體成分中的光聚合性化合物(C)的含量,優(yōu)選為5質(zhì)量%以上90質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為10質(zhì)量%以上80質(zhì)量%以下,,更進(jìn)一步優(yōu)選20質(zhì)量%以上70質(zhì)量%以下。上述光聚合性化合物(C)的含量,如果在5質(zhì)量%以上90質(zhì)量%以下,充分地發(fā)生固化且殘膜率提高,圖案中難以摻入凹陷,存在粘合性良好的傾向,因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明中使用的光聚合引發(fā)劑(D),優(yōu)選含有至少一種苯乙酮系化合物。
作為苯乙酮系化合物,可以列舉例如二乙氧基苯乙酮,2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮,2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮,芐基二甲基縮酮,2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮,1-羥基環(huán)己基苯基酮,2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮等低聚物等,優(yōu)選2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮等。另外,可以將多個苯乙酮系和其他的光聚合引發(fā)劑組合使用。作為苯乙酮系以外的光聚合引發(fā)劑,可以舉出通過照射光產(chǎn)生活性自由基的活性自由基產(chǎn)生劑,酸產(chǎn)生劑等。
作為活性自由基引發(fā)劑,可以列舉例如苯偶姻系化合物,二苯甲酮系化合物,噻噸酮系化合物,三嗪系化合物等。
作為苯偶姻系化合物,可以列舉例如苯偶姻,苯偶姻甲基醚,苯偶姻乙基醚,苯偶姻異丙基醚,苯偶姻異丁基醚等。
作為二苯甲酮系化合物,可以列舉例如二苯甲酮,鄰-苯甲?;郊姿峒柞ィ?-苯基二苯甲酮,4-苯甲酰基-4’-甲基二苯基亞硫酸鹽,3,3’,4,4’-四(叔丁基過氧羰基)二苯甲酮,2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作為噻噸酮系化合物,可以列舉例如2-異丙基噻噸酮,4-異丙基噻噸酮,2,4-二乙基噻噸酮,2,4-二氯噻噸酮,1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
作為三嗪系化合物,可以列舉例如,2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪,2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪,2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪,2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪,2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪,2,4-雙((三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪,2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
作為活性自由基產(chǎn)生劑,可以使用例如2,4,6-三甲基苯甲?;交趸?,2,2’-雙(鄰-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-二咪唑,10-丁基-2-氯吖啶酮,2-乙基蒽醌,芐基,9,10-菲醌,莰醌,苯基乙醛酸甲酯,二茂鈦(チタノセン)化合物等。
作為酸產(chǎn)生劑,可以列舉例如4-羥基苯基二甲基锍對甲苯磺酸酯,4-羥基苯基二甲基锍六氟銻酸鹽,4-乙酰氧基苯基二甲基锍對甲苯磺酸酯,4-乙酰氧基苯基·甲基·芐基锍六氟銻酸鹽,三苯基锍對甲苯磺酸酯,三苯基锍六氟銻酸鹽,二苯基碘鎓(ョ-ドニゥム)對甲苯磺酸酯,二苯基碘鎓六氟銻酸鹽等鎓鹽類,或硝基芐基甲苯磺酸鹽(トシレ-ト)類,苯偶姻甲苯磺酸鹽類等。
另外,作為活性自由基產(chǎn)生劑的上述化合物中,也可以是同時產(chǎn)生活性自由基和酸的化合物,例如,三嗪系光聚合引發(fā)劑,也可以作為酸產(chǎn)生劑使用。
光聚合物引發(fā)劑(D)的含量,相對于粘結(jié)劑聚合物(B)和光聚合性化合物(C)的總量100質(zhì)量份,優(yōu)選為0.1質(zhì)量份以上20質(zhì)量份以下,更優(yōu)選為1質(zhì)量份以上15質(zhì)量份以下。光聚合引發(fā)劑的含量,如果為0.1質(zhì)量份以上20質(zhì)量份以下,高感光化且曝光時間縮短生產(chǎn)率提高,另一方面,存在感光度過高清晰度不變差的傾向,因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,可以進(jìn)一步含有光聚合引發(fā)助劑(G)。光聚合引發(fā)助劑(G),通常是可以與光聚合引發(fā)劑(D)聯(lián)合使用并為了促進(jìn)通過光聚合引發(fā)劑開始聚合的光聚合性化合物的聚合而使用的化合物。
作為光聚合引發(fā)劑助劑(G),可以列舉胺系化合物,烷氧基蒽系化合物,噻噸酮系化合物等。
作為胺類化合物,可以列舉例如三乙醇胺,甲基二乙醇胺,三異丙醇胺,4-二甲基氨基苯甲酸甲酯,4-二甲基氨基苯甲酸乙酯,4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯,苯甲酸2-二甲基氨基乙酯,4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯,N,N-二甲基對甲苯胺,4,4’-雙(二甲基氨基)二甲苯酮(俗稱米斯勒氏酮),4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,4,4’-雙(乙基甲基氨基)二苯甲酮等,其中,優(yōu)選4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮。
作為烷氧基蒽系化合物,可以列舉例如9,10-二甲氧基蒽,2-乙基-9,10-二甲氧基蒽,9,10-二乙氧基蒽,2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
作為噻噸酮系化合物,可以列舉例如2-異丙基噻噸酮,4-異丙基噻噸酮,2,4-二乙基噻噸酮,2,4-二氯噻噸酮,1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
光聚合引發(fā)助劑(G),可以單獨或組合2種以上使用。另外,作為光聚合引發(fā)助劑(G),可以使用市售的,作為市售的光聚合引發(fā)助劑(G),可以列舉例如商品名為“EAB-F”(保土谷化學(xué)工業(yè)(株)制)等。
作為本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中的光聚合引發(fā)劑(D)和光聚合引發(fā)助劑(G)的組合,可以列舉例如二乙氧基苯乙酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二甲苯酮,2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,芐基二甲基縮酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,1-羥基環(huán)己基苯基酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮的低聚物/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮,2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等,優(yōu)選地可列舉2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮/4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等。
使用這些光聚合引發(fā)助劑(G)時,其使用量,每1摩爾光聚合引發(fā)劑(D),通常為10摩爾以下,優(yōu)選為0.01摩爾以上5摩爾以下。
作為本發(fā)明中使用的溶劑(E),可以列舉含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮的溶劑。溶劑(E)中,可以含有除上述2種以外的其他溶劑。作為其他溶劑,可以列舉例如上述以外的醚類,芳香烴類,上述酮以外的酮類,醇類,酯類,酰胺類,N-甲基吡咯烷酮,二甲基亞砜等。
作為醚類,可以列舉例如四氫呋喃,四氫吡喃,1,4-二噁烷,乙二醇單甲基醚,乙二醇單乙基醚,乙二醇單丙基醚,乙二醇單丁基醚,二乙二醇單甲基醚,二乙二醇單乙基醚,二乙二醇單丁基醚,二乙二醇二甲基醚,二乙二醇二乙基醚,二乙二醇二丙基醚,二乙二醇二丁基醚,丙二醇單乙基醚乙酸酯,丙二醇單丙基醚乙酸酯,甲基溶纖劑乙酸酯,乙基溶纖劑乙酸酯,乙基卡必醇乙酸酯,丁基卡必醇乙酸酯,丙二醇甲基醚乙酸酯,甲氧基丁基乙酸酯,甲氧基戊基乙酸酯,茴香醚,苯乙醚,甲基茴香醚等。
作為芳香族烴類,可以列舉苯,甲苯,二甲苯,均三甲苯等。
作為酮類,可以列舉例如丙酮,2-丁酮,2-庚酮,3-庚酮,4-庚酮,4-甲基-2-庚酮,環(huán)庚酮,環(huán)己酮等。
作為醇類,可以列舉例如甲醇,乙醇,丙醇,丁醇,己醇,環(huán)己醇,乙二醇,甘油等。
作為酯類,可以列舉例如乙酸乙酯,乙酸-正丁酯,乙酸異丁酯,甲酸戊酯,乙酸異戊酯,乙酸異丁酯,丙酸丁酯,丁酸異丙酯,丁酸乙酯,丁酸丁酯,烷基酯類,乳酸甲酯,乳酸乙酯,羥乙酸甲酯,羥乙酸乙酯,羥乙酸丁酯,甲氧基乙酸甲酯,甲氧基乙酸乙酯,甲氧基乙酸丁酯,乙氧基乙酸甲酯,乙氧基乙酸乙酯,3-羥基丙酸甲酯,3-氧基丙酸乙酯,3-甲氧基丙酸甲酯,3-甲氧基丙酸乙酯,3-乙氧基丙酸甲酯,3-乙氧基丙酸乙酯,2-羥基丙酸甲酯,2-羥基丙酸乙酯,2-羥基丙酸丙酯,2-甲氧基丙酸甲酯,2-甲氧基丙酸乙酯,2-甲氧基丙酸丙酯,2-乙氧基丙酸甲酯,2-乙氧基丙酸乙酯,2-羥基-2-甲基丙酸甲酯,2-羥基-2-甲基丙酸乙酯,2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯,2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯,丙酮酸甲酯,丙酮酸乙酯,丙酮酸丙酯,乙酰乙酸甲酯,乙酰乙酸乙酯,2-氧代丁酸甲酯,2-氧代丁酸乙酯,3-甲氧基丁基乙酸酯,3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯,γ-丁內(nèi)酯等。
作為酰胺類,可以列舉例如N,N-二甲基甲酰胺,N,N-二甲基乙酰胺等。
其中,優(yōu)選聯(lián)合使用3-乙氧基丙酸乙酯。
上述的溶劑,可以單獨也可以組合2種以上使用。
著色感光性樹脂組合物(總量)中的溶劑(E)的含量,優(yōu)選為70質(zhì)量%以上95質(zhì)量%以下,更優(yōu)選75質(zhì)量%以上90質(zhì)量%以下。溶劑的含量如果在70質(zhì)量%以上95質(zhì)量%以下,涂布時的平滑性良好,另外,由于形成彩色濾光片時色濃度不會不足,存在顯示特性良好的傾向,因此是優(yōu)選的。
溶劑(E)中的4-羥基-4-甲基-2-戊酮的含量,優(yōu)選為3質(zhì)量%以上40質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量以上30質(zhì)量%以下,更進(jìn)一步優(yōu)選8質(zhì)量%以上20質(zhì)量%以下。溶劑(E),優(yōu)選基本上由丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮構(gòu)成。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,還可以含有表面活性劑(F)。作為表面活性劑(F),可以列舉選自硅酮系表面活性劑,氟系表面活性劑和具有氟原子的硅酮系表面活性劑中的至少一種。
作為硅酮系表面活性劑,可以列舉例如具有硅氧烷鍵的表面活性劑等,具體地,可以列舉例如ト-レ硅酮DC3PA,同SH7PA,同DC11PA,同SH21PA,同SH28PA,同29SHPA,同SH30PA,聚醚改性聚硅油SH8400(商品名ト-レ硅酮(株)制),KP321,KP322,KP323,KP324,KP326,KP340,KP341(信越硅酮制),TSF400,TSF401,TSF410,TSF4300,TSF4440,TSF4445,TSF-4446,TSF4452,TSF4460(ジ-ィ-東芝硅酮(株)制)等。
作為氟系表面活性劑,可以列舉具有氟碳鏈的表面活性劑等。具體地,可以列舉フロリナ-ト(注冊商標(biāo))FC430,同F(xiàn)C431(住友スリ-ェム(株)制),メガフアツク(注冊商標(biāo))F142D,同F(xiàn)171,同F(xiàn)172,同F(xiàn)173,同F(xiàn)177,同F(xiàn)183,同R30(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株)制),ェフトツプ(注冊商標(biāo))EF301,同EF303,同EF351,同EF352(新秋田化成(株)制),サ-フロン(注冊商標(biāo))S381,同S382,同SC101,同SC105(旭硝子(株)制),E5844(株)ダィキンフアィンケミカル研究所制),BM-1000,BM-1100(商品名均為BM Chemie社制)等。
作為具有氟原子的硅酮系表面活性劑,可以列舉具有硅氧烷鍵和氟碳鏈的表面活性劑等。具體地,可以列舉例如メカフアツク(注冊商標(biāo))R08,同BL20,同F(xiàn)475,同F(xiàn)477,同F(xiàn)443(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株)制)等。
這些表面活性劑,可以單獨也可以組合2種以上使用。
表面活性劑(F)的含量,相對于100質(zhì)量份著色感光性樹脂組合物((A)~(E)的總量)優(yōu)選為0.0005質(zhì)量份以上0.6質(zhì)量份以下,更優(yōu)選0.001質(zhì)量份以上0.5質(zhì)量份。表面活性劑(F)的含量如果在0.0005質(zhì)量份以上0.6質(zhì)量份以下,由于存在平滑性良好的傾向,因此是優(yōu)選的。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,還可以含有填充劑,粘結(jié)劑聚合物以外的高分子化合物,粘著促進(jìn)劑,抗氧化劑,紫外線吸收劑,防凝結(jié)劑,有機(jī)酸,有機(jī)氨基化合物,固化劑等添加劑。
作為填充劑,可以列舉例如玻璃,氧化鋁等微粒。
作為粘結(jié)劑聚合物以外的高分子化合物,可以列舉例如聚乙烯醇,聚丙烯酸,聚乙二醇單烷基醚,聚丙烯酸氯烷基酯等。
作為粘著促進(jìn)劑,可以列舉例如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-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷,3-環(huán)氧丙氧基甲基二甲氧基硅烷,2-(3,4-乙氧基環(huán)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-甲基丙烯基氧基丙基三甲氧基硅烷,3-巰基丙基三甲氧基硅烷等。
作為抗氧化劑,可以列舉例如4,4’-硫代二(6-叔丁基-3-甲基苯酚),2,6-二-叔丁基-4-甲基苯酚等。
作為紫外線吸收劑,可以列舉例如2-(2-羥基-3-叔丁基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑等苯并三唑系;2-羥基-4-辛基氧二苯甲酮等二苯甲酮系;2,4-二-叔丁基苯基-3,5-二-叔丁基-4-羥基苯甲酸酯等苯甲酸酯系;2-(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)-5-己基氧代苯酚等三嗪系。
作為防凝結(jié)劑,可以列舉例如聚丙烯酸鈉等。作為有機(jī)酸,可以列舉例如甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,新戊酸,己酸,二乙基乙酸,庚酸,辛酸等脂肪族單羧酸類;草酸,丙二酸,琥珀酸,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,甲基琥珀酸,四甲基琥珀酸,環(huán)己二羧酸,衣康酸,甲基馬來酸,馬來酸,富馬酸,中康酸等脂肪族二羧酸類;丙三酸,烏頭酸,樟腦三酸等脂肪族三羧酸類;苯甲酸,甲苯甲酸,枯茗酸,二甲基苯甲酸,3,5-二甲基苯甲酸等芳香族單羧酸類;鄰苯二甲酸,間苯二甲酸,對苯二甲酸等芳香族二羧酸類;偏苯三酸,均苯三酸,偏苯四酸,均苯四酸等芳香族多羧酸類等。
作為有機(jī)氨基化合物,可以列舉例如正丙胺,異丙胺,正丁胺,異丁胺,仲丁胺,叔丁胺,正戊胺,正己胺,正庚胺,正辛胺,正壬胺,正癸胺,正十一胺,正十二胺等單烷基胺類;環(huán)己胺,2-甲基環(huán)己胺,3-甲基環(huán)己胺,4-甲基環(huán)己胺等單環(huán)烷基胺類;甲基乙基胺,二乙基胺,甲基正丙基胺,乙基正丙基胺,二正丙基胺,二異丙基胺,二正丁基胺,二異丁基胺,二仲丁基胺,二叔丁基胺,二正戊基胺,二正己基胺等二烷基胺類;甲基環(huán)己胺,乙基環(huán)己胺等單烷基單環(huán)烷基胺類;二環(huán)己基胺等二環(huán)烷基胺類;二甲基乙基胺,甲基二乙基胺,三乙胺,二甲基正丙胺,二乙基正丙胺,甲基二正丙胺,乙基二正丙胺,三正丙胺,三異丙胺,三正丁胺,三異丁胺,三仲丁胺,三叔丁胺,三正戊胺,三正己胺等三烷基胺類;二甲基環(huán)己胺,二乙基環(huán)己胺等二烷基單環(huán)烷基胺類;甲基二環(huán)己胺,乙基二環(huán)己胺,三環(huán)己基胺等單烷基二環(huán)烷基胺類;二氨基乙醇,3-氨基-1-丙醇,1-氨基-2-丙醇,4-氨基-1-丁醇,5-氨基-1-戊醇,6-氨基-1-己醇等單鏈烷醇胺類;4-氨基-1-環(huán)己醇等單環(huán)烷醇胺類;
二乙醇胺,二正丙醇胺,二異丙醇胺,二正丁醇胺,二異丁醇胺,二正戊醇胺,二己醇胺等二鏈烷醇胺類;二(4-環(huán)己醇)胺等二環(huán)烷醇胺類;三乙醇胺,三正丙醇胺,三異丙醇胺,三正丁醇胺,三異丁醇胺,三正戊醇胺,三正己醇胺等三鏈烷醇胺類;三(4-環(huán)己醇)胺等三環(huán)烷醇胺類;3-氨基-1,2-丙二醇,2-氨基-1,3-丙二醇,4-氨基-1,2-丁二醇,4-氨基-1,3-丁二醇,3-二甲基氨基-1,2-丙二醇,3-二乙基氨基-1,2-丙二醇,2-二甲基氨基-1,3-丙二醇,2-二乙基氨基-1,3-丙二醇等氨基鏈烷二醇類;4-氨基-1,2-環(huán)己二醇,4-氨基-1,3-環(huán)己二醇等氨基環(huán)烷二醇類;1-氨基環(huán)戊酮甲醇,4-氨基環(huán)戊酮甲醇等含有氨基的環(huán)烷酮甲醇類;1-氨基環(huán)己酮甲醇,4-氨基環(huán)己酮甲醇,4-二甲基氨基環(huán)戊酮甲醇,4-二乙基氨基環(huán)戊酮甲醇,4-二甲基氨基環(huán)己酮甲醇,4-二乙基氨基環(huán)己酮甲醇等含有氨基的環(huán)烷酮甲醇類;β-丙氨酸,2-氨基丁酸,3-氨基丁酸,4-氨基丁酸,2-氨基異丁酸,3-氨基異丁酸,2-氨基戊酸,5-氨基戊酸,6-氨基己酸,1-氨基環(huán)丙酸,1-氨基環(huán)己羧酸,4-氨基環(huán)己羧酸等氨基羧酸類;苯胺,鄰-甲基苯胺。間-甲基苯胺,對-甲基苯胺,對-乙基苯胺,對-正丙基苯胺,對異丙基苯胺,對-正丁基苯胺,對-叔丁基苯胺,1-萘基胺,2-萘基胺,N,N-二甲基苯胺,N,N-二乙基苯胺,對-甲基-N,N-二甲基苯胺等芳香族胺類;鄰-氨基芐基醇,間-氨基芐基醇,對-氨基芐基醇,對-二甲基氨基芐基醇,對-二乙基氨基芐基醇等氨基芐基烷醇類;鄰-氨基苯酚,間-氨基苯酚,對-氨基苯酚,對-二甲基氨基苯酚,對-二乙基氨基苯酚等氨基苯酚類等;間-氨基苯甲酸,對-氨基苯甲酸,對-二甲基氨基苯甲酸,對-二乙基氨基苯甲酸等氨基苯甲酸類。
作為固化劑,可以列舉例如,通過加熱與粘結(jié)劑聚合物中的羧基反應(yīng)并可以使粘結(jié)劑聚合物交聯(lián)的化合物,可以單獨聚合并使著色圖案固化的化合物等。作為上述化合物,可以列舉例如環(huán)氧化合物,氧雜環(huán)丁烷化合物等,優(yōu)選使用氧雜環(huán)丁烷化合物。
此處,作為環(huán)氧化合物,可以列舉例如雙酚A系環(huán)氧樹脂,氫化雙酚A系環(huán)氧樹脂,雙酚F系環(huán)氧樹脂,氫化雙酚F系環(huán)氧樹脂,酚醛清漆型環(huán)氧樹脂,其它芳香族系環(huán)氧樹脂,脂環(huán)族系環(huán)氧樹脂,雜環(huán)式環(huán)氧樹脂,縮水甘油酯系樹脂,縮水甘油胺系樹脂,環(huán)氧化油等環(huán)氧樹脂,和這些環(huán)氧樹脂的溴化衍生物,環(huán)氧樹脂和其溴化衍生物以外的脂肪族,脂環(huán)族或芳香族環(huán)氧化合物,丁二烯(共)聚合物的環(huán)氧化物,異戊二烯的(共)聚物的環(huán)氧化物,縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯的(共)聚合物,三縮水甘油基異氰尿酸酯等。
作為氧雜環(huán)丁烷化合物,可以列舉例如碳酸酯二氧雜環(huán)丁烷,亞二甲苯基二氧雜環(huán)丁烷,己二酸酯二氧雜環(huán)丁烷,對苯二甲酸酯二氧雜環(huán)丁烷,環(huán)己烷二羧酸二氧雜環(huán)丁烷等。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物,作為固化劑含有環(huán)氧化合物、氧雜環(huán)丁烷化合物等的情況下,可以含有可以使環(huán)氧化合物的環(huán)氧基,氧雜環(huán)丁烷化合物氧雜環(huán)丁烷骨架開環(huán)聚合的化合物。作為該化合物,可以列舉例如多元羧酸類,多元羧酸酐類等。
作為多元羧酸類,可以列舉例如鄰苯二甲酸,3,4-二甲基苯二甲酸,間苯二甲酸,對苯二甲酸,均苯四甲酸,偏苯三甲酸,1,4,5,8-萘四酸,3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸等芳香族多元羧酸類;琥珀酸,戊二酸,己二酸,1,2,3,4-丁基四羧酸,馬來酸,富馬酸,衣康酸等脂肪族多元羧酸類;六氫鄰苯二甲酸,3,4-二甲基四氫鄰苯二甲酸,六氫間苯二甲酸,六氫對苯二甲酸,1,2,4-環(huán)戊烷三羧酸,1,2,4-環(huán)己三羧酸,環(huán)戊四羧酸,1,2,4,5-環(huán)己四羧酸等脂環(huán)族多元羧酸類等。
作為多元羧酸酐類,可以列舉例如鄰苯二甲酸酐,均苯四甲酸酐,偏苯三甲酸酐,3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐等芳香族多元羧酸酐類;衣康酸酐,琥珀酸酐,檸康酸酐,十二碳烯琥珀酸酐,丙三羧酸酐,馬來酸酐,1,2,3,4-丁基四羧酸二酐等脂肪族多元羧酸酐類;六氫鄰苯二甲酸酐,3,4-二甲基四氫鄰苯二甲酸酐,1,2,4-環(huán)戊三羧酸酐,1,2,4-環(huán)己三羧酸酐,環(huán)戊四羧酸二酐,1,2,4,5-環(huán)己四羧酸二酐,ハィミツク酸酐,ナジン酸酐等脂環(huán)族多元羧酸酐類;乙二醇雙偏苯三酸酯(トリメリティト)酸,甘油三偏苯三酸酯酐等含有酯基的羧酸酐類等。
作為上述的羧酸酐類,作為環(huán)氧樹脂固化劑可以使用市售的。作為上述環(huán)氧樹脂固化劑,可以列舉例如商品名“アデカハ-ドナ-EH-700”(旭電化工業(yè)(株)制),商品名“リカシツド HH”(新日本理化(株)制),商品名“MH-700”(新日本理化(株)制)等。
上述固化劑可以單獨也可以將兩種以上組合使用作為配制本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物的方法,可以列舉例如,使溶劑(E)中并存顏料分散劑并使顏料等著色劑(A)分散,配制均勻粒徑的著色劑(A)分散液,進(jìn)一步,使溶解在溶劑中的粘結(jié)劑聚合物(B),光聚合性化合物(C),光聚合引發(fā)劑(D)和根據(jù)需要的其它的添加劑等溶解,將上述著色劑(A)與分散液混合,根據(jù)需要進(jìn)一步添加溶劑的方法等。
如此得到的著色感光性樹脂組合物,經(jīng)過運輸和保管提供給顏色濾光片的制造。在上述運輸,保管(例如5℃)期間,通常,在一定溫度下保存的,其溫度通常為0~25℃,優(yōu)選為5~10℃。從著色感光性樹脂組合物的配制到提供給顏色濾光片的制造(例如23℃),這期間越短越好,著色感光性樹脂組合物,從其配制開始的至少3個月期間,優(yōu)選維持能形成與配制當(dāng)時相同品質(zhì)的顏色濾光片的性能。
另外,著色感光性樹脂組合物的開發(fā)時,在其先行評價中,如果確認(rèn)上述3個月期間的經(jīng)時穩(wěn)定性,開發(fā)的期間就變長。因此,進(jìn)行的是將評價經(jīng)時穩(wěn)定性的溫度從上述常規(guī)的溫度,提高到例如40℃~60℃,加速經(jīng)時變化,縮短保存時間評價的方法。
因此,作為上述經(jīng)時穩(wěn)定性的評價方法可以列舉例如將著色感光性樹脂組合物的粘度變化率用作指標(biāo)的方法等。粘度變化率可以用下式1求出。
(式1)(式中,η0表示在開始保存前測定的粘度,η表示在一定溫度下保存一定時間后測定的粘度。)為了算出上述的粘度變化率,測定粘度。粘度,可以在一定的液溫(例如23℃)下,例如使用E型粘度計コ-ンプレ-ト,在一定的轉(zhuǎn)數(shù)(例如50rpm。)下測定。
粘度變化率優(yōu)選在3%以下。如果在3%以下,由于能以與著色感光性樹脂組合物剛配制后相同的性能、平滑性好、無異物地形成顏色濾光片,因此是優(yōu)選的。
另外,本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物,通常將其封入容器中,提供給運輸、保管。
作為使用本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物形成彩色濾光片圖案的方法,可以列舉例如,將本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物(例如紅色)涂布到基板上,除去溶劑等揮發(fā)成分形成著色層,通過光掩膜使該著色層曝光、顯像的方法等。
此處,作為基板,可以列舉例如玻璃基板,硅基板,聚碳酸酯基板,聚酯基板,芳香族聚酰胺基板,聚酰胺亞胺基板,聚酰亞胺基板,Al基板,GaAs基板等表面平滑的基板等。
在這些基板上,可以實施通過硅烷偶合劑等化學(xué)品的藥品處理,等離子處理,離子電鍍處理,濺射處理,氣相反應(yīng)處理,真空蒸鍍處理等前處理。
另外,在這些基板上,可以形成其它著色圖案。
作為基板使用硅基板的情況下,在硅基板等的表面上可以形成電荷結(jié)合元件(CCD),薄膜晶體管(TFT)等。
為了在上述基板(包括形成其它著色圖案的基板)上涂布著色感光性樹脂組合物,優(yōu)選的是,使用現(xiàn)有的旋轉(zhuǎn)涂布和無液涂布、尤其是使用旋轉(zhuǎn)涂布涂布到基板等上,然后通過加熱使溶劑等揮發(fā)成分揮發(fā)。加熱,通常在40℃~120℃左右,進(jìn)行1~5分鐘左右。
這樣,在基板或形成了其它著色圖案的基板上平滑性良好地形成著色感光性樹脂組合物的固形成分的著色層。
形成的著色層,通過光掩膜并曝光、顯像。
曝光使用i線(波長365nm)、h線、g線等,但優(yōu)選使用i線(波長365nm)。i線(波長365nm)光源優(yōu)選使用超高壓水銀燈(ゥシォ電機(jī)(株)社制;HB-75105AA OP1)燈,照射光量,通常為50~400mJ/cm2左右。
顯像,通常通過在顯像液中浸漬而實施。作為顯像液,例如,可以列舉氫氧化鈉,氫氧化鉀,碳酸鈉,丁基萘磺酸鈉,氫氧化四甲基銨(TMAH)等。特別地,優(yōu)選使用以質(zhì)量比率計含有0.05%的氫氧化鈉、0.2%的丁基萘磺酸鈉的顯像液。
顯像后,根據(jù)需要,用純水等洗滌,然后,可以在180℃~240℃進(jìn)行10~60分鐘左右的加熱處理。
這樣,形成著色圖案(1)(例如紅色)。
然后,在著色圖案(1)上,使用著色感光性樹脂組合物(例如綠色),與上述同樣地,形成著色圖案(2)(例如綠色)。而且,在著色圖案(2)上,使用著色感光性樹脂組合物(例如藍(lán)色),與上述同樣地,形成著色圖案(3)(例如藍(lán)色)。這樣,可以制造目的彩色濾光片。
通過在如上所述得到的彩色濾光片上,將經(jīng)過ITO,定向膜,經(jīng)過摩擦工序的基板和TFT基板通過隔板粘合,并注入液晶可以制造液晶顯示裝置。
實施例上述對本發(fā)明的實施方式進(jìn)行了說明,但上述公開的本發(fā)明的實施方式,終究只是例示,本發(fā)明的范圍不限于這些實施方式。本發(fā)明范圍包括,由權(quán)利要求的范圍所表示的,以及與權(quán)利要求范圍的記載等同的含義及范圍內(nèi)的所有變化。下面,通過實施例更詳細(xì)地說明本發(fā)明,但本發(fā)明并不因這些實施例而被限制。
本實施例中使用的成分如下,下面是省略表示。
(A-1)著色劑C.I.顏料紅254(B)粘結(jié)劑聚合物甲基丙烯酸和甲基丙烯酸芐基酯共聚物[甲基丙烯酸單體和甲基丙烯酸芐基酯單體的比率為質(zhì)量比(摩爾比)30∶70,酸值113,聚苯乙烯換算的重量平均分子量為30,000](C)光聚合性化合物二季戊四醇六丙烯酸酯(D-1)光聚合引發(fā)劑2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫代苯基)丙烷-1-酮(D-2)光聚合引發(fā)劑2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪(G-1)光聚合引發(fā)助劑2,4-二乙基噻噸酮(E-1)溶劑丙二醇單甲基醚乙酸酯(E-2)溶劑4-羥基-4-甲基-2-戊酮實施例1[著色感光性樹脂組合物1的配制]將下述成分混合得到著色感光性樹脂組合物1。
(A-1) 7.98質(zhì)量份聚酯系顏料分散劑2.39質(zhì)量份(B) 5.40質(zhì)量份(C) 3.60質(zhì)量份(D-1) 0.54質(zhì)量份(D-2) 0.54質(zhì)量份(G-1) 0.54質(zhì)量份(E-1) 76.54質(zhì)量份(E-2) 2.37質(zhì)量份[粘度變化率]著色感光性樹脂組合物1的粘度變化率示于表1中。
在30mL螺旋式褐色瓶中封入20mL的著色感光性樹脂組合物1并密閉,上下激烈振蕩后,將上述褐色瓶在23℃保存1個月。將上述褐色瓶開封,在著色感光性樹脂組合物中看不到干燥異物的沉降。另外在瓶的螺旋部分也沒有看到干燥異物。
實施例2[著色感光性樹脂組合物2的配制]將下述成分混合得到著色感光性樹脂組合物2。
(A-1) 7.98質(zhì)量份聚酯系顏料分散劑2.39質(zhì)量份(B) 5.40質(zhì)量份(C) 3.60質(zhì)量份(D-1) 0.54質(zhì)量份(D-2) 0.54質(zhì)量份(G-1) 0.54質(zhì)量份(E-1) 71.01質(zhì)量份
(E-2) 7.90質(zhì)量份[粘度變化率]著色感光性樹脂組合物2的粘度變化率示于表1中。
除了用著色感光性樹脂組合物2代替著色感光性樹脂組合物1以外與實施例1同樣地評價。在著色感光性樹脂組合物中沒有看到干燥異物的沉降,另外在瓶螺旋部分也確認(rèn)沒有看到干燥異物。
實施例3[著色感光性樹脂組合物3的配制]將下述成分混合得到著色感光性樹脂組合物3。
(A-1) 7.98質(zhì)量份聚酯系顏料分散劑2.39質(zhì)量份(B) 5.40質(zhì)量份(C) 3.60質(zhì)量份(D-1) 0.54質(zhì)量份(D-2) 0.54質(zhì)量份(G-1) 0.54質(zhì)量份(E-1) 63.11質(zhì)量份(E-2) 15.80質(zhì)量份[粘度變化率]著色感光性樹脂組合物3的粘度變化率示于表1中。
除了用著色感光性樹脂組合物3代替著色感光性樹脂組合物1以外與實施例1同樣地評價。在著色感光性樹脂組合物中沒有看到干燥異物的沉降,另外在瓶的螺旋部分也沒有看到干燥異物。
實施例4[著色感光性樹脂組合物4的配制]將下述成分混合得到著色感光性樹脂組合物4。
(A-1) 7.98質(zhì)量份聚酯系顏料分散劑2.39質(zhì)量份
(B)5.40質(zhì)量份(C)3.60質(zhì)量份(D-1) 0.54質(zhì)量份(D-2) 0.54質(zhì)量份(G-1) 0.54質(zhì)量份(E-1) 47.31質(zhì)量份(E-2) 31.60質(zhì)量份[粘度變化率]著色感光性樹脂組合物4的粘度變化率示于表1中。
除了用著色感光性樹脂組合物4代替著色感光性樹脂組合物1以外與實施例1同樣地評價。在著色感光性樹脂組合物中沒有看到干燥異物的沉降,另外在瓶的螺旋部分也確認(rèn)沒有看到干燥異物。
比較例1[著色感光性樹脂組合物5的配制]將下述成分混合得到著色感光性樹脂組合物4。
(A-1) 7.98質(zhì)量份聚酯系顏料分散劑2.39質(zhì)量份(B) 5.40質(zhì)量份(C) 3.60質(zhì)量份(D-1) 0.54質(zhì)量份(D-2) 0.54質(zhì)量份(G-1) 0.54質(zhì)量份(E-1) 78.91質(zhì)量份[粘度變化率]著色感光性樹脂組合物5的粘度變化率示于表1中。
除了用著色感光性樹脂組合物5代替著色感光性樹脂組合物1以外與實施例1同樣地評價。在著色感光性樹脂組合物中沒有看到干燥異物的沉降,但在瓶的螺旋部分看到有干燥異物。
比較例2[著色感光性樹脂組合物6的配制]除了用4-羥基-4-甲基-2-戊酮代替丙二醇單甲基醚外,與實施例1同樣地,得到著色感光性樹脂組合物6。
著色感光性樹脂組合物6的粘度變化率示于表1中。
除了用著色感光性樹脂組合物6代替著色感光性樹脂組合物1以外與實施例1同樣地評價。在著色感光性樹脂組合物中沒有看到干燥異物的沉降,但在瓶的螺旋部分看到有干燥異物。
表1
工業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明,可以提供經(jīng)時穩(wěn)定性良好的著色感光性樹脂組合物。本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物,由于經(jīng)時穩(wěn)定性優(yōu)異,如果用于狹縫涂布,可以得到平滑性良好的涂膜。
權(quán)利要求
1.著色感光性樹脂組合物,其特征在于在含有著色劑(A)、粘結(jié)劑聚合物(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發(fā)劑(D)和溶劑(E)的著色感光性樹脂組合物中,溶劑(E)含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮。
2.權(quán)利要求1記載的組合物,其中著色感光性樹脂組合物中的溶劑(E)的含量為70質(zhì)量%以上95質(zhì)量%以下。
3.權(quán)利要求1或2記載的組合物,其中溶劑(E)基本上是由丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮構(gòu)成的。
4.權(quán)利要求1~3中任意一項記載的組合物,其中溶劑(E)中的4-羥基-4-甲基-2-戊酮的含量為3質(zhì)量%以上40質(zhì)量%以下。
5.圖案的形成方法,其特征在于將權(quán)利要求1~4中任意一項記載的組合物涂布到基板上,除去揮發(fā)成分形成著色層,通過光掩膜并將該著色層曝光、顯像。
6.通過權(quán)利要求5記載的方法形成的圖案。
7.彩色濾光片,其特征在于包含權(quán)利要求6記載的圖案。
8.具備權(quán)利要求7記載的彩色濾光片的液晶顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供著色感光性樹脂組合物,其特征在于在含有著色劑(A)、粘結(jié)劑聚合物(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發(fā)劑(D)和溶劑(E)的著色感光性樹脂組合物中,溶劑(E)含有丙二醇單甲基醚乙酸酯和4-羥基-4-甲基-2-戊酮。本發(fā)明還提供圖案的形成方法,其特征在于將上述組合物涂布到基板上,除去揮發(fā)成分并形成著色層,通過光掩膜并將該著色層曝光,顯像。
文檔編號G02F1/1335GK1504777SQ20031012045
公開日2004年6月16日 申請日期2003年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月2日
發(fā)明者天辰佳正, 市川幸司, 武部和男, 司, 男 申請人:住友化學(xué)工業(yè)株式會社