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顏料分散組合物、著色感光性組合物、濾色器、液晶顯示元件及固體攝像元件的制作方法

文檔序號(hào):3816008閱讀:271來(lái)源:國(guó)知局
專(zhuān)利名稱:顏料分散組合物、著色感光性組合物、濾色器、液晶顯示元件及固體攝像元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及顏料分散組合物、含有該顏料分散組合物的著色感光性組合物、具有由該著色感光性組合物形成的著色區(qū)域的濾色器、以及使用了該濾色器的液晶顯示元件及固體攝像元件。

背景技術(shù)
濾色器按照如下所述來(lái)制造通過(guò)含有使有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料分散而成的顏料分散組合物、多官能單體、聚合引發(fā)劑、堿可溶性樹(shù)脂及其他成分,制成著色感光性組合物,使用該組合物通過(guò)光刻法、噴墨法等形成著色圖案。
近年,濾色器在液晶顯示元件(LCD)用途中不僅用于監(jiān)控器,還有擴(kuò)大到電視機(jī)(TV)的傾向。隨著該用途擴(kuò)大的傾向,濾色器在色度、對(duì)比度等方面要求高度的顏色特性。另外,在圖像感應(yīng)器(固體攝像元件)用途的濾色器中,也同樣要求減少顏色不均、提高顏色分辨率等顏色特性高的濾色器。
對(duì)于上述要求,希望使著色感光性組合物所含的顏料以更微細(xì)的狀態(tài)分散(良好的分散性)、以穩(wěn)定的狀態(tài)分散(良好的分散穩(wěn)定性)。顏料分散性不充分時(shí),通過(guò)光刻法形成的著色像素產(chǎn)生毛邊(邊緣部的鋸齒)或表面凹凸,并且基板上的顯影殘留物(殘?jiān)?多,有制得的濾色器的色度或尺寸精度降低或者對(duì)比度明顯變差的問(wèn)題。另外,顏料分散穩(wěn)定性不充分時(shí),在濾色器的制造工序中,特別容易產(chǎn)生著色感光性組合物的涂布工序中的膜厚均勻性降低、或者曝光工序中的感度降低、或顯影工序中的堿溶解性降低之類(lèi)的問(wèn)題。進(jìn)而,在顏料分散穩(wěn)定性差時(shí),隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò),也有著色感光性組合物的構(gòu)成成分發(fā)生凝聚,粘度上升,儲(chǔ)存期變得極短的問(wèn)題。對(duì)于提高濾色器的對(duì)比度等顏色特性,將顏料的粒徑微細(xì)化是有效的,但如果將顏料的粒徑微細(xì)化,則顏料粒子的表面積增大,所以顏料粒子間的凝聚力增強(qiáng),大多難以兼顧高水平的分散性與分散穩(wěn)定性。
作為顏料粒子的微細(xì)化,已知以下方法。
通常,已經(jīng)公知顏料的1次粒子的微細(xì)化有通過(guò)捏合機(jī)等將顏料、水溶性無(wú)機(jī)鹽、實(shí)質(zhì)上不溶解該無(wú)機(jī)鹽的水溶性有機(jī)溶劑機(jī)械混煉的方法(溶劑鹽磨法)。將所得的微細(xì)顏料的1次粒子的混合物投入水中,用攪拌器等進(jìn)行攪拌,制成漿料狀。然后,將該漿料過(guò)濾、水洗并干燥,由此以作為顏料的1次粒子的凝聚體的2次凝聚體的形式得到微細(xì)顏料。利用砂磨機(jī)、球磨機(jī)等通常的分散機(jī)的分散工序是解開(kāi)作為顏料1次粒子的凝聚體的2次凝聚體而得到接近于1次粒子的狀態(tài)的分散體的工序。
通過(guò)上述方法等,能得到被微細(xì)化了的顏料的1次粒子,但為了提高該1次粒子的分散性和分散穩(wěn)定性,目前正在開(kāi)發(fā)各種顏料分散劑。
上述顏料分散劑中,例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)1中,為了使堿顯影性良好、得到高精細(xì)的像素,提出了ω-羧基聚己內(nèi)酯單甲基丙烯酸酯共聚物。
另外,例如,專(zhuān)利文獻(xiàn)2中,為了提高分散性、堿顯影性,提出了具有苯乙烯、(甲基)丙烯酸烷基酯之類(lèi)的乙烯基系化合物的聚合物結(jié)構(gòu)作為接枝鏈、且側(cè)鏈具有雜環(huán)結(jié)構(gòu)的高分子化合物。
但是,即使利用上述方法,也無(wú)法滿足來(lái)自市場(chǎng)的越來(lái)越高的對(duì)比度要求,期望微細(xì)顏料中的更高度的分散性、分散穩(wěn)定性。
專(zhuān)利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2004-287409號(hào)公報(bào) 專(zhuān)利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2003-238837號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
為此,本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而得到的,課題在于達(dá)到以下目的。
即,本發(fā)明的第1目的在于提供可以一種顏料分散組合物,其能使微細(xì)化的顏料以1次粒子的狀態(tài)分散,且能穩(wěn)定地維持分散的顏料的1次粒子,可形成對(duì)比度優(yōu)異的著色被膜。
另外,本發(fā)明的第2目的在于提供一種著色感光性組合物,其含有所述顏料分散組合物,固化感度優(yōu)異,并且可形成高強(qiáng)度且對(duì)比度優(yōu)異的著色固化膜。
進(jìn)而,本發(fā)明的第3目的在于提供使用所述著色感光性組合物形成的、電壓保持性及對(duì)比度高、并具有顏色濃度不均小且顏色特性優(yōu)異的著色區(qū)域的濾色器、具備該濾色器的液晶顯示元件及固體攝像元件。
用于解決上述課題的手段如下所述。
即,本發(fā)明的顏料分散組合物如下所述。
一種顏料分散組合物,其特征在于,其含有(a)高分子化合物、(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑,所述(a)高分子化合物包含選自下述通式(I)及(II)中的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元。

上述通式(I)及(II)中,R1~R6分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán),X1及X2分別獨(dú)立地表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基,L1及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán),Y1表示氧原子、硫原子或-NH-,Y2表示單鍵-C(=O)O-或-CONH-,Z1及Z2分別獨(dú)立地表示含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種的基團(tuán),m及n分別獨(dú)立地表示2~8的整數(shù),p及q分別獨(dú)立地表示1~100的整數(shù)。
本發(fā)明的顏料分散組合物中,(a)高分子化合物優(yōu)選在側(cè)鏈上具有50mgKOH/g以上且200mgKOH/g以下的范圍的酸基。
另外,優(yōu)選(a)高分子化合物在側(cè)鏈具有雜環(huán)基。
進(jìn)而,本發(fā)明的顏料分散組合物優(yōu)選用于形成濾色器中的著色區(qū)域。
本發(fā)明的著色感光性組合物的特征在于含有本發(fā)明的顏料分散組合物、光聚合性化合物及光聚合引發(fā)劑。
另外,本發(fā)明的濾色器的特征在于,在基板上具有由本發(fā)明的著色感光性組合物形成的著色區(qū)域。
進(jìn)而,本發(fā)明的液晶顯示元件及固體攝像元件的特征在于均具備本發(fā)明的濾色器。
本發(fā)明的作用尚未明確,但是推測(cè)如下。
即,可知作為顏料分散劑發(fā)揮功能的(a)高分子化合物含有通式(I)及通式(II)中的任一個(gè)表示的重復(fù)單元,具有特定的接枝鏈結(jié)構(gòu)。該接枝鏈結(jié)構(gòu)與顏料的親和性低,但是與在顏料分散組合物中共存的(c)有機(jī)溶劑的親和性高,所以該接枝鏈部分不吸附于(b)顏料表面,可以獲得接枝鏈部分向有機(jī)溶劑側(cè)伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。也就是說(shuō),認(rèn)為本發(fā)明的(a)高分子化合物由于接枝鏈結(jié)構(gòu)與溶劑的親和性高,所以在使其與(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑共存時(shí),形成伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu),有效地吸附在顏料表面,其結(jié)果是,能保持顏料在有機(jī)溶劑中穩(wěn)定的分散狀態(tài)。
相反,在與顏料的親和性高、與溶劑的親和性低的接枝鏈結(jié)構(gòu)的情況下,接枝鏈部分吸附在顏料表面,無(wú)法獲得接枝鏈部分向有機(jī)溶劑側(cè)伸長(zhǎng)的結(jié)構(gòu)。因此,具有上述接枝鏈的高分子化合物與顏料及有機(jī)溶劑共存時(shí),可以認(rèn)為形成收縮的結(jié)構(gòu),無(wú)法有效地吸附在顏料表面,結(jié)果產(chǎn)生顏料凝聚。
上述專(zhuān)利文獻(xiàn)1(日本特開(kāi)2004-287409號(hào)公報(bào))中記載的ω-羧基聚己內(nèi)酯單甲基丙烯酸酯共聚物中,由于接枝鏈末端基團(tuán)是相互作用性強(qiáng)的羧基,所以發(fā)生接枝鏈向顏料表面的吸附,或者高分子化合物的結(jié)構(gòu)成為收縮的狀態(tài),因此無(wú)法充分呈現(xiàn)顏料分散性的效果。
進(jìn)而,本發(fā)明的(a)高分子化合物通過(guò)作為優(yōu)選方案的在側(cè)鏈上具有雜環(huán)基,并通過(guò)雜環(huán)結(jié)構(gòu)與(b)顏料具有強(qiáng)的靜電相互作用,從而高分子化合物強(qiáng)烈地吸附于顏料表面,有效地解開(kāi)2次凝聚體,能保持穩(wěn)定的分散狀態(tài)。
另外,具有使用通過(guò)(a)高分子化合物使(b)顏料分散而得到的著色感光性組合物而形成的著色區(qū)域的濾色器也可以解決在高溫、高濕度下著色區(qū)域(像素部)渾濁、制作濾色器時(shí)著色區(qū)域(像素部)渾濁的問(wèn)題。認(rèn)為上述問(wèn)題是濾波器中的微細(xì)顏料粒子凝聚、結(jié)晶成長(zhǎng)而發(fā)生的現(xiàn)象,顏料的1次粒子越微細(xì),越容易發(fā)生。
本發(fā)明中,如上所述,由于使用通過(guò)使用(a)高分子化合物來(lái)提高(b)顏料的分散性的顏料分散組合物,所以(a)高分子化合物強(qiáng)烈地吸附于微細(xì)顏料,在著色區(qū)域(像素部)中也可以有效抑制顏料粒子彼此的凝聚。進(jìn)而,除此之外,(a)高分子化合物在接枝鏈末端部位具有自由基聚合性或陽(yáng)離子聚合性基團(tuán),所以在曝光或顯影后的后加熱(烘烤)中,可與著色感光性組合物中的光聚合性化合物等進(jìn)行聚合或交聯(lián)反應(yīng),進(jìn)而可以有效抑制顏料粒子彼此的凝聚。上述結(jié)果能抑制著色區(qū)域(像素部)渾濁的問(wèn)題,并能形成對(duì)比度優(yōu)異的著色區(qū)域(像素部)。
進(jìn)而,具有使用通過(guò)(a)高分子化合物使(b)顏料分散而得到的著色感光性組合物而形成的著色區(qū)域的濾色器也具有液晶的電壓保持性優(yōu)異的優(yōu)點(diǎn)。通常,液晶的電壓保持率降低起因于濾色器的著色區(qū)域(像素部)中的金屬離子等低分子成分的溶出,因此,在像素部中的金屬離子濃度高的情況下容易發(fā)生。
本發(fā)明中,位于(a)高分子化合物的接枝鏈末端的自由基聚合性基團(tuán)或陽(yáng)離子聚合性基團(tuán)與著色感光性組合物中的光聚合性化合物等發(fā)生聚合或交聯(lián)反應(yīng),能得到致密、牢固的固化膜。其結(jié)果是,濾色器的像素部形成致密、牢固的固化膜,能有效抑制金屬離子的溶出,提高電壓保持率。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種顏料分散組合物,其可以使微細(xì)化的顏料以1次粒子的狀態(tài)分散,且可以穩(wěn)定地維持分散的顏料的1次粒子,能形成對(duì)比度優(yōu)異的著色被膜。
另外,根據(jù)本發(fā)明,可以提供一種著色感光性組合物,其含有所述顏料分散組合物,固化感度優(yōu)異,并且能形成高強(qiáng)度且對(duì)比度優(yōu)異的著色固化膜。
進(jìn)而,根據(jù)本發(fā)明,可以提供使用上述著色感光性組合物形成的、電壓保持性及對(duì)比度高、并且具有顏色濃度不均小且顏色特性優(yōu)異的著色區(qū)域的濾色器、具備該濾色器的液晶顯示元件及固體攝像元件。

具體實(shí)施例方式 以下,詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的顏料分散組合物、著色感光性組合物、濾色器、液晶顯示元件及固體攝像元件。
<顏料分散組合物> 本發(fā)明的顏料分散組合物的特征在于含有(a)高分子化合物、(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑,所述(a)高分子具有選自通式(I)及(II)中的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元。
以下,說(shuō)明構(gòu)成本發(fā)明的顏料分散組合物的(a)高分子化合物、(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑。
另外,本說(shuō)明書(shū)中的基團(tuán)(原子團(tuán))的表述中,未記載取代及無(wú)取代的表述是指包括不具有取代基的情況和具有取代基的情況。例如“烷基”的表述不僅包括不具有取代基的烷基(無(wú)取代烷基),還包括具有取代基的烷基(取代烷基)。
〔(a)具有選自通式(I)及(II)的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元的高分子化合物〕 本發(fā)明的顏料分散組合物的特征在于含有下述高分子化合物(以下有時(shí)稱為“特定聚合物”),所述高分子化合物具有選自下述通式(I)及(II)的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元。

上述通式(I)及(II)中,R1~R6分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán),X1及X2分別獨(dú)立地表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基,L1及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán),Y1表示氧原子、硫原子或-NH-,Y2表示單鍵、-C(=O)O-或-CONH-,Z1及Z2分別獨(dú)立地表示含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一個(gè)的基團(tuán),m及n分別獨(dú)立地表示2~8的整數(shù),p及q分別獨(dú)立地表示1~100的整數(shù)。
R1~R6分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán)。作為1價(jià)有機(jī)基團(tuán),優(yōu)選取代或無(wú)取代的烷基。作為烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~12的烷基,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~8的烷基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~4的烷基。
烷基具有取代基時(shí),作為該取代基,可以舉出例如羥基、烷氧基(優(yōu)選碳原子數(shù)為1~5,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~3),可以舉出例如甲氧基、乙氧基、環(huán)己氧基等。
作為優(yōu)選的烷基,具體地可以舉出例如甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正己基、環(huán)己基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基、2-甲氧基乙基。
作為R1、R2、R4及R5,優(yōu)選為氫原子,作為R3及R6,從吸附于顏料表面的效率的觀點(diǎn)考慮,最優(yōu)選為氫原子或甲基。
X1及X2分別獨(dú)立地表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基。其中,從對(duì)顏料的吸附性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為-C(=O)O-、-CONH-、亞苯基,最優(yōu)選為-C(=O)O-。
L1及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán)。作為2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán),優(yōu)選取代或無(wú)取代的亞烷基、或由該亞烷基與雜原子或含有雜原子的部分結(jié)構(gòu)形成的2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán)。此處,作為亞烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~12的亞烷基,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~8的亞烷基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~4的亞烷基。另外,作為含有雜原子的部分結(jié)構(gòu)中的雜原子,可以舉出例如氧原子、氮原子、硫原子,其中,優(yōu)選氧原子、氮原子。
作為優(yōu)選的亞烷基,具體地可以舉出例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、三亞甲基、四亞甲基。
亞烷基具有取代基時(shí),作為該取代基,可以舉出例如羥基等。
Y1表示氧原子、硫原子或-NH-,其中,從對(duì)顏料的吸附性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選氧原子或-NH-,最優(yōu)選氧原子。
另外,Y2表示單鍵、-C(=O)O-或-CONH-,從對(duì)顏料的吸附性的觀點(diǎn)考慮,Y2優(yōu)選為-C(=O)O-,或者在X2為-C(=O)O-的情況下,Y2優(yōu)選為單鍵。
Z1及Z2分別獨(dú)立地表示含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種的基團(tuán),從反應(yīng)性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選為含有這些反應(yīng)性的部分結(jié)構(gòu)作為末端基團(tuán)的基團(tuán)。
作為構(gòu)成Z1及Z2表示的基團(tuán)的末端基團(tuán),下述通式(i)~通式(iv)表示的基團(tuán)由于聚合交聯(lián)反應(yīng)性高而優(yōu)選。

此處,上述通式(i)~通式(iv)中,A表示單鍵、-C(=O)-、亞苯基或亞甲基。
另外,R10~R15分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán)。作為1價(jià)有機(jī)基團(tuán),可以舉出與上述R1~R6的1價(jià)有機(jī)基團(tuán)相同的基團(tuán)。另外,作為R10~R15,從聚合交聯(lián)反應(yīng)的觀點(diǎn)來(lái)看優(yōu)選氫原子或甲基。
這些末端基團(tuán)可以以該末端基團(tuán)單獨(dú)地構(gòu)成Z1或Z2,另外,也可以與連結(jié)基團(tuán)組合來(lái)構(gòu)成Z1或Z2。也就是說(shuō),這些末端基團(tuán)直接或經(jīng)由連結(jié)基團(tuán)與通式(I)及通式(II)中的氧原子鍵合。此處,作為連結(jié)基團(tuán),可以舉出與上述L1及L2的2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán)相同的基團(tuán)。
本發(fā)明中,從聚合交聯(lián)反應(yīng)的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選Z1及Z2含有通式(i)或通式(iii)表示的末端基團(tuán)。
另外,在Z1及Z2為含有環(huán)狀醚的基團(tuán)的特定聚合物的情況下,在使用應(yīng)用含有該特定聚合物的顏料分散組合物而得到的著色感光性組合物來(lái)形成濾色器的著色區(qū)域(像素部)時(shí),具有下述優(yōu)點(diǎn)在曝光、顯影后的加熱工序(后烘烤)中,環(huán)狀醚與其他反應(yīng)性基團(tuán)(例如羧酸基等)反應(yīng),可以形成更牢固的固化膜。
m及n分別獨(dú)立地表示2~8的整數(shù)。從分散穩(wěn)定性、顯影性的觀點(diǎn)考慮優(yōu)選為4~6,最優(yōu)選為5。
p及q分別獨(dú)立地表示1~100的整數(shù)??梢曰旌?種以上p不同的化合物、q不同的化合物。從分散穩(wěn)定性、顯影性的觀點(diǎn)考慮,p及q優(yōu)選為5~60,更優(yōu)選為5~40,進(jìn)一步優(yōu)選為5~20。
通式(I)或通式(II)表示的重復(fù)單元分別通過(guò)將下述通式(I-1)或通式(II-1)表示的單體聚合或共聚,由此作為高分子化合物的重復(fù)單元被導(dǎo)入。另外,通式(I)或通式(II)表示的重復(fù)單元可以也通過(guò)將下述通式(I-2)或通式(II-2)表示的單體聚合或共聚而合成作為前體的高分子化合物后,使其與含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種且具有與羥基或羧基反應(yīng)的基團(tuán)的化合物反應(yīng),由此作為高分子化合物的重復(fù)單元被導(dǎo)入。

上述通式(I-1)、通式(II-1)、通式(I-2)及通式(II-2)中,R1~R6分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán),X1及X2分別獨(dú)立地表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基,L1及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán),Y1表示氧原子、硫原子或-NH-,Y2表示單鍵、-C(=O)O-或-CONH-,Z1及Z2分別獨(dú)立地表示含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種的基團(tuán),m及n分別獨(dú)立地表示2~8的整數(shù),p及q分別獨(dú)立地表示1~100的整數(shù)。
通式(I-1)、通式(II-1)、通式(I-2)及通式(II-2)中的R1~R6、X1、X2、L1、L2、Y1、Y2、Z1、Z2、m、n、p及q與上述通式(I)及通式(II)中的R1~R6、X1、X2、L1、L2、Y1、Y2、Z1、Z2、m、n、p及q含義相同,優(yōu)選的例子也相同。
此處,作為含有碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種且具有與羥基或羧基反應(yīng)的基團(tuán)的化合物,可以舉出以下的化合物為例。
即,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酰氯、(甲基)丙烯酸酐、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羥基丙酯、2-(甲基)丙烯酸乙基異氰酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯、烯丙基醇、烯丙基溴、氯甲基苯乙烯、乙烯基苯甲酸、丙炔醇、丙炔溴、丙炔酸、縮水甘油基醇、縮水甘油基氯、氧雜環(huán)丁烷基醇、氧雜環(huán)丁烷基氯。
以下,舉出通式(I)或通式(II)表示的重復(fù)單元的優(yōu)選的具體例,但本發(fā)明并不限定于此。



本發(fā)明的特定聚合物可以含有選自通式(I)及通式(II)的任一種表示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元,可以僅含有1種,也可以含有2種以上。
另外,特定聚合物中,通式(I)及通式(II)的任一種表示的重復(fù)單元的含量沒(méi)有特別限定,但是,以聚合物所含的全部重復(fù)單元為100質(zhì)量%時(shí),優(yōu)選含有5質(zhì)量%以上的通式(I)及(II)的任一種表示的重復(fù)單元,更優(yōu)選含有50質(zhì)量%以上,進(jìn)一步優(yōu)選含有50質(zhì)量%~80質(zhì)量%。
為了提高在顏料上的吸附,優(yōu)選本發(fā)明的特定聚合物為除含有上述通式(I)及(II)的任一種表示的重復(fù)單元之外、還含有來(lái)自具有能吸附于顏料的官能團(tuán)的單體的重復(fù)單元的高分子化合物。
作為具有能吸附于顏料的官能團(tuán)的單體,具體而言,可以舉出具有有機(jī)色素結(jié)構(gòu)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的單體、具有酸性基團(tuán)的單體、具有堿性氮原子的單體、具有離子性基團(tuán)的單體等。其中,從對(duì)顏料的吸附力的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選具有有機(jī)色素結(jié)構(gòu)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的單體。
作為具有有機(jī)色素結(jié)構(gòu)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的單體,優(yōu)選為選自由下述通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物構(gòu)成的組中的1種。其中,特別優(yōu)選為下述通式(1)表示的單體。


通式(1) 上述通式(1)中,R1表示氫原子或烷基。R2表示單鍵或2價(jià)連結(jié)基團(tuán)。Y表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基。Z表示具有含氮雜環(huán)基的基團(tuán)。
作為通式(1)的R1表示的烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~12的烷基,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~8的烷基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~4的烷基。
R1表示的烷基具有取代基時(shí),作為該取代基,優(yōu)選例如羥基、甲氧基、乙氧基、環(huán)己氧基等烷氧基。作為該烷氧基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~5的烷氧基,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~3的烷氧基。
作為通式(1)的R1表示的優(yōu)選的烷基,具體地可以舉出例如甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正己基、環(huán)己基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基、2-甲氧基乙基。
其中,作為R1,最優(yōu)選氫原子或甲基。
作為通式(1)的R2表示的2價(jià)連結(jié)基團(tuán),優(yōu)選亞烷基或含有亞烷基的2價(jià)基團(tuán)。作為該亞烷基,優(yōu)選碳原子數(shù)為1~12的亞烷基,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1~8的亞烷基,特別優(yōu)選碳原子數(shù)為1~4的亞烷基。
另外,該亞烷基具有取代基時(shí),作為該取代基,可以舉出例如羥基等。
作為R2表示的優(yōu)選的亞烷基,具體地可以舉出例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、三亞甲基、四亞甲基。
作為通式(1)的R2表示的含有亞烷基的2價(jià)基團(tuán),可以為上述亞烷基經(jīng)由雜原子(例如氧原子、氮原子或硫原子)連結(jié)2個(gè)以上而成的基團(tuán)。
另外,作為R2表示的含有亞烷基的2價(jià)基團(tuán),可以為在上述亞烷基的與Z鍵合的一方的末端鍵合選自-O-、-S-、-C(=O)O-、-CONH-、-C(=O)S-、-NHCONH-、-NHC(=O)O-、-NHC(=O)S-、-OC(=O)-、-OCONH-、及-NHCO-中的雜原子或含有雜原子的部分結(jié)構(gòu)而得到的基團(tuán)。
作為構(gòu)成通式(1)的Z表示的含氮雜環(huán)基的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu),具體而言,可以舉出具有例如吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡咯環(huán)、咪唑環(huán)、三唑環(huán)、四唑環(huán)、吲哚環(huán)、喹啉環(huán)、吖啶環(huán)、吩噻嗪環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吖啶酮環(huán)、蒽醌環(huán)、苯并咪唑結(jié)構(gòu)、苯并三唑結(jié)構(gòu)、苯并噻唑結(jié)構(gòu)、環(huán)狀酰胺結(jié)構(gòu)、環(huán)狀脲結(jié)構(gòu)及環(huán)狀酰亞胺結(jié)構(gòu)的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)。
上述含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)可以具有取代基,作為該取代基,可以舉出例如烷基、烷氧基、鹵原子、脂肪族酯基、芳香族酯基、烷氧基羰基等。
Z表示的含氮雜環(huán)基中更優(yōu)選具有碳原子數(shù)為6以上的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán),特別優(yōu)選具有碳原子數(shù)為6以上且12以下的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu)的基團(tuán)。
作為碳原子數(shù)為6以上的含氮雜環(huán)結(jié)構(gòu),具體而言,優(yōu)選為吩噻嗪環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吖啶酮環(huán)、蒽醌環(huán)、苯并咪唑結(jié)構(gòu)、苯并三唑結(jié)構(gòu)、苯并噻唑結(jié)構(gòu)、環(huán)狀酰胺結(jié)構(gòu)、環(huán)狀脲結(jié)構(gòu)及環(huán)狀酰亞胺結(jié)構(gòu),特別優(yōu)選為下述通式(2)、(3)或(4)表示的結(jié)構(gòu)。

通式(2)通式(3)通式(4) 通式(2)中,X為選自由單鍵、亞烷基(例如亞甲基、亞乙基、亞丙基、三亞甲基、四亞甲基等)、-O-、-S-、-NRA-及-C(=O)-構(gòu)成的組中的任一種。此處,RA表示氫原子或烷基。RA表示烷基時(shí)的烷基優(yōu)選是碳原子數(shù)為1~18的烷基,更優(yōu)選是碳原子數(shù)為1~6的烷基,可以舉出例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正十八烷基等。
上述基團(tuán)中,作為通式(2)的X,優(yōu)選單鍵、亞甲基、-O-或-C(=O)-,特別優(yōu)選-C(=O)-。
通式(4)中,Y及Z分別獨(dú)立地表示-N=、-NH-、-N(RB)-、-S-或-O-。RB表示烷基,該烷基優(yōu)選是碳原子數(shù)為1~18的烷基,更優(yōu)選是碳原子數(shù)為1~6的烷基,可以舉出例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正辛基、2-乙基己基、正十八烷基等。
上述基團(tuán)中,作為通式(4)的Y及Z,特別優(yōu)選-N=、-NH-及-N(RB)-。作為Y及Z的組合,可以舉出Y及Z中的任一個(gè)為-N=、另一個(gè)為-NH-的組合(咪唑基)作為優(yōu)選的例子。
通式(2)、(3)或(4)中,環(huán)A、環(huán)B、環(huán)C及環(huán)D分別獨(dú)立地表示芳香環(huán)。作為該芳香環(huán),可以舉出例如苯環(huán)、萘環(huán)、茚環(huán)、薁環(huán)、芴環(huán)、蒽環(huán)、吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)、嘧啶環(huán)、吡咯環(huán)、咪唑環(huán)、吲哚環(huán)、喹啉環(huán)、吖啶環(huán)、吩噻嗪環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吖啶酮環(huán)、蒽醌環(huán)等,其中,優(yōu)選苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、吡啶環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吖啶環(huán)、吩噻嗪環(huán)、吩噁嗪環(huán)、吖啶酮環(huán)、蒽醌環(huán),特別優(yōu)選苯環(huán)、萘環(huán)、吡啶環(huán)。
具體而言,作為通式(2)的環(huán)A及環(huán)B,可以舉出例如苯環(huán)、萘環(huán)、吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)等。
作為通式(3)的環(huán)C,可以舉出例如苯環(huán)、萘環(huán)、吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)等。
作為通式(4)的環(huán)D,可以舉出例如苯環(huán)、萘環(huán)、吡啶環(huán)、吡嗪環(huán)等。
通式(2)、(3)或(4)表示的結(jié)構(gòu)所含的芳香環(huán)中,從分散性、分散液的經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性的觀點(diǎn)考慮,更優(yōu)選苯環(huán)、萘環(huán),通式(2)或(4)中,更優(yōu)選苯環(huán),通式(3)中,更優(yōu)選萘環(huán)。
另外,本發(fā)明的馬來(lái)酰亞胺衍生物是指N位被烷基或芳基等取代基取代了的馬來(lái)酰亞胺。
以下,舉出通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物的優(yōu)選的具體例(單體M-1~M-33),但本發(fā)明并不限定于此。




本發(fā)明的特定聚合物可以僅含有1種來(lái)自選自由通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物構(gòu)成的組中的1種單體的重復(fù)單元,也可以含有2種以上。
本發(fā)明的特定聚合物中,來(lái)自選自由通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物構(gòu)成的組中的1種單體的重復(fù)單元的含量在聚合物所含的全部重復(fù)單元為100質(zhì)量%時(shí),優(yōu)選含有5質(zhì)量%以上,更優(yōu)選含有10質(zhì)量%~50質(zhì)量%。
即,為了有效抑制生成作為顏料的1次粒子凝聚體的2次凝聚體、或有效減弱2次凝聚體的凝聚力,優(yōu)選來(lái)自由選自通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物構(gòu)成的組中的1種單體的聚合單元含量為5質(zhì)量%以上。另外,從用含有顏料分散組合物的著色感光性組合物制造濾色器時(shí)的顯影性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選來(lái)自選自由通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物構(gòu)成的組中的1種單體的聚合單元含量為50質(zhì)量%以下。
作為具有酸性基團(tuán)的單體的例子,可以舉出具有羧基的乙烯基單體或具有磺酸基的乙烯基單體。
作為具有羧基的乙烯基單體,可以舉出(甲基)丙烯酸、乙烯基苯甲酸、馬來(lái)酸、馬來(lái)酸單烷基酯、富馬酸、衣康酸、巴豆酸、肉桂酸、丙烯酸二聚物等。另外,也可以利用(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等具有羥基的單體與馬來(lái)酸酐或苯二甲酸酐、環(huán)己二甲酸酐之類(lèi)的環(huán)狀酸酐的加成反應(yīng)物、ω-羧基-聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯等。另外,作為羧基的前體,可以使用馬來(lái)酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等含酸酐單體。另外,上述單體中,從共聚性和成本、溶解性等觀點(diǎn)考慮,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸。
另外,作為具有磺酸基的乙烯基單體,可以舉出2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸等,作為具有磷酸基的乙烯基單體,可以舉出磷酸單(2-丙烯酰氧基乙酯)、磷酸單(1-甲基-2-丙烯酰氧基乙酯)等。
本發(fā)明的特定聚合物優(yōu)選含有來(lái)自上述具有酸性基團(tuán)的單體的重復(fù)單元。通過(guò)含有上述重復(fù)單元,將本發(fā)明的顏料分散組合物應(yīng)用于著色感光性組合物時(shí),未曝光部的顯影除去性優(yōu)異。
本發(fā)明的特定聚合物可以僅含1種來(lái)自具有酸性基團(tuán)的單體的重復(fù)單元,也可以含有2種以上。
特定聚合物中,來(lái)自具有酸性基團(tuán)的單體的重復(fù)單元的含量?jī)?yōu)選為50mgKOH/g以上,特別優(yōu)選為50mgKOH/g~200mgKOH/g。即,從抑制在顯影液中生成析出物的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選來(lái)自具有酸性基團(tuán)的單體的重復(fù)單元的含量為50mgKOH/g以上。為了有效抑制生成作為顏料的1次粒子凝聚體的2次凝聚體、或有效減弱2次凝聚體的凝聚力,來(lái)自具有酸性基團(tuán)的單體的重復(fù)單元的含量?jī)?yōu)選為50mgKOH/g~200mgKOH/g。
作為具有堿性氮原子的單體,作為(甲基)丙烯酸酯,可以舉出(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸1-(N,N-二甲基氨基)-1,1-二甲基甲酯、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基氨基己酯、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二異丙基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二-正丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-二異丁基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸嗎啉基乙酯、(甲基)丙烯酸哌啶基乙酯、(甲基)丙烯酸1-吡咯烷基乙酯、(甲基)丙烯酸N,N-甲基-2-吡咯烷基氨基乙酯及(甲基)丙烯酸N,N-甲基苯基氨基乙酯等;作為(甲基)丙烯酰胺類(lèi),可以舉出N-(N’,N’-二甲基氨基乙基)丙烯酰胺、N-(N’,N’-二甲基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(N’,N’-二乙基氨基乙基)丙烯酰胺、N-(N’,N’-二乙基氨基乙基)甲基丙烯酰胺、N-(N’,N’-二甲基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(N’,N’-二甲基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、N-(N’,N’-二乙基氨基丙基)丙烯酰胺、N-(N’,N’-二乙基氨基丙基)甲基丙烯酰胺、2-(N,N-二甲基氨基)乙基(甲基)丙烯酰胺、2-(N,N-二乙基氨基)乙基(甲基)丙烯酰胺、3-(N,N-二乙基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺、3-(N,N-二甲基氨基)丙基(甲基)丙烯酰胺、1-(N,N-二甲基氨基)-1,1-二甲基甲基(甲基)丙烯酰胺及6-(N,N-二乙基氨基)己基(甲基)丙烯酰胺、嗎啉基(甲基)丙烯酰胺、哌啶基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-2-吡咯烷基(甲基)丙烯酰胺等;作為苯乙烯類(lèi),可以舉出N,N-二甲基氨基苯乙烯、N,N-二甲基氨基甲基苯乙烯等。
另外,也可以使用具有脲基、氨基甲酸酯基、含配位性氧原子的碳原子數(shù)為4以上的烴基、烷氧基甲硅烷基、環(huán)氧基、異氰酸酯基、羥基的單體。具體而言,可以舉出例如以下的結(jié)構(gòu)單體。

作為具有離子性基團(tuán)的單體,可以舉出具有離子性基團(tuán)的乙烯基單體(陰離子性乙烯基單體、陽(yáng)離子性乙烯基單體)。作為該例子,作為陰離子性乙烯基單體,可以舉出上述具有酸性基團(tuán)的乙烯基單體的堿金屬鹽或與有機(jī)胺(例如三乙胺、二甲基氨基乙醇等叔胺)的鹽等,作為陽(yáng)離子性乙烯基單體,可以舉出將上述含氮乙烯基單體用鹵代烷基(烷基C1~18、鹵原子氯原子、溴原子或碘原子)、芐基氯、芐基溴等芐基鹵、甲磺酸等烷基磺酸酯(烷基C1~18)、苯磺酸、甲苯磺酸等芳基磺酸烷基酯(烷基C1~18)、硫酸二烷基酯(烷基C1~4)等季化而得到的單體、二烷基二烯丙基銨鹽等。
具有能吸附于顏料的官能團(tuán)的單體可以根據(jù)分散的顏料的種類(lèi)來(lái)適當(dāng)選擇,上述單體可以單獨(dú)使用,也可以并用2種以上。
本發(fā)明的特定聚合物可以在無(wú)損其效果的范圍中進(jìn)一步含有來(lái)自可共聚的乙烯基單體的重復(fù)單元。
作為此處可使用的乙烯基單體,沒(méi)有特別限定,優(yōu)選例如(甲基)丙烯酸酯類(lèi)、巴豆酸酯類(lèi)、乙烯基酯類(lèi)、馬來(lái)酸二酯類(lèi)、富馬酸二酯類(lèi)、衣康酸二酯類(lèi)、(甲基)丙烯酰胺類(lèi)、乙烯基醚類(lèi)、乙烯基醇的酯類(lèi)、苯乙烯類(lèi)、(甲基)丙烯腈等。作為上述乙烯基單體的具體例,可以舉出例如以下的化合物。另外,本說(shuō)明書(shū)中,表示“丙烯?;?、甲基丙烯?;钡娜我环N或兩種的情況有時(shí)記載為“(甲基)丙烯?;?。
作為(甲基)丙烯酸酯類(lèi)的例子,可以舉出(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)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸正己酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸叔丁基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸叔辛酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯、(甲基)丙烯酸乙酰氧基乙酯、(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)丙烯酸芐基酯、(甲基)丙烯酸二甘醇單甲基醚、(甲基)丙烯酸二甘醇單乙基醚、(甲基)丙烯酸三甘醇單甲基醚、(甲基)丙烯酸三甘醇單乙基醚、(甲基)丙烯酸聚乙二醇單甲基醚、(甲基)丙烯酸聚乙二醇單乙基醚、(甲基)丙烯酸β-苯氧基乙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸壬基苯氧基聚乙二醇酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)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(huán)戊基酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸三溴苯基氧基乙酯等。
作為巴豆酸酯類(lèi)的例子,可以舉出巴豆酸丁酯及巴豆酸己酯等。
作為乙烯基酯類(lèi)的例子,可以舉出乙烯基乙酸酯、乙烯基丙酸酯、乙烯基丁酸酯、乙烯基甲氧基乙酸酯及苯甲酸乙烯基酯等。
作為馬來(lái)酸二酯類(lèi)的例子,可以舉出馬來(lái)酸二甲酯、馬來(lái)酸二乙酯及馬來(lái)酸二丁酯等。
作為富馬酸二酯類(lèi)的例子,可以舉出富馬酸二甲酯、富馬酸二乙酯及富馬酸二丁酯等。
作為衣康酸二酯類(lèi)的例子,可以舉出衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯及衣康酸二丁酯等。
作為(甲基)丙烯酰胺類(lèi),可以舉出(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-異丙基(甲基)丙烯酰胺、N-正丁基(甲基)丙烯酰胺、N-叔丁基(甲基)丙烯酰胺、N-環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺、N-(2-甲氧基乙基)(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-芐基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯?;鶈徇?、二丙酮丙烯酰胺等。
作為乙烯基醚類(lèi)的例子,可以舉出甲基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、己基乙烯基醚及甲氧基乙基乙烯基醚等。
作為苯乙烯類(lèi)的例子,可以舉出苯乙烯、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、乙酰氧基苯乙烯、氯苯乙烯、二氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、被可通過(guò)酸性物質(zhì)進(jìn)行脫保護(hù)的基團(tuán)(例如t-Boc等)保護(hù)了的羥基苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯及α-甲基苯乙烯等。
本發(fā)明的特定聚合物的優(yōu)選方案至少含有上述通式(I)及(II)的任一種表示的重復(fù)單元與來(lái)自具有有機(jī)色素結(jié)構(gòu)或雜環(huán)結(jié)構(gòu)的單體的重復(fù)單元,更優(yōu)選至少含有上述通式(I)及(II)的任一種表示的重復(fù)單元與來(lái)自上述通式(1)表示的單體的重復(fù)單元和來(lái)自具有酸基的單體的重復(fù)單元。
通過(guò)該方案,可以提供顏料吸附優(yōu)異且顯影性優(yōu)異的顏料分散組合物。
本發(fā)明的特定聚合物的優(yōu)選的分子量以重均分子量(Mw)計(jì)為5000~100000的范圍,以數(shù)均分子量(Mn)計(jì)為2500~50000的范圍。更優(yōu)選以重均分子量(Mw)計(jì)為10000~50000的范圍,以數(shù)均分子量(Mn)計(jì)為5000~30000的范圍。
特別是最優(yōu)選以重均分子量(Mw)計(jì)為10000~30000的范圍,以數(shù)均分子量(Mn)計(jì)為5000~15000的范圍。
即,從為了有效解開(kāi)作為顏料的1次粒子凝聚體的2次凝聚體或有效減弱再凝聚的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選特定聚合物的重均分子量(Mw)為1000以上。另外,從利用含有顏料分散組合物的著色感光性組合物制造濾色器時(shí)的顯影性的觀點(diǎn)考慮,優(yōu)選特定聚合物的重均分子量(Mw)為30000以下。
例如可以使用通式(I-1)或通式(II-1)表示的單體與作為共聚成分的其他自由基聚合性化合物(上述的各種單體),根據(jù)通常的自由基聚合法來(lái)制造本發(fā)明的特定聚合物。作為特定聚合物前體的高分子化合物也同樣地可以使用通式(I-2)或通式(II-2)表示的單體與作為共聚成分的其他自由基聚合性化合物(上述各種單體)通過(guò)通常的自由基聚合法來(lái)制造。
該自由基聚合法通常使用懸浮聚合法或溶液聚合法等。作為在合成上述特定聚合物時(shí)使用的溶劑,可以舉出例如二氯乙烷、環(huán)己酮、甲乙酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、2-甲氧基乙基乙酸酯、1-甲氧基-2-丙醇、1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亞砜、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等。上述溶劑可以單獨(dú)或混合2種以上進(jìn)行使用。
另外,在自由基聚合時(shí),可以使用自由基聚合引發(fā)劑,另外,還可以使用鏈轉(zhuǎn)移劑(例如2-巰基乙醇及十二烷基硫醇)。
本發(fā)明的顏料分散組合物中,作為(a)特定聚合物的含量,優(yōu)選以質(zhì)量比計(jì)為顏料∶特定聚合物=1∶0.1~1∶2,更優(yōu)選為1∶0.2~1∶1,進(jìn)一步優(yōu)選為1∶0.4~1∶0.7。
進(jìn)而,本發(fā)明的顏料分散組合物可以在無(wú)損本發(fā)明效果的范圍中根據(jù)需要除使用上述(a)特定聚合物之外,同時(shí)還可以使用結(jié)構(gòu)與(a)特定聚合物不同的其他高分子化合物。
作為其他高分子化合物,可以使用天然樹(shù)脂、改性天然樹(shù)脂、合成樹(shù)脂、被天然樹(shù)脂改性的合成樹(shù)脂等。
作為天然樹(shù)脂,松香是代表性的樹(shù)脂,作為改性天然樹(shù)脂,可以舉出松香衍生物、纖維素衍生物、橡膠衍生物、蛋白衍生物及它們的寡聚物。作為合成樹(shù)脂,可以舉出環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸樹(shù)脂、馬來(lái)酸樹(shù)脂、丁醛樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、三聚氰胺樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂等。作為被天然樹(shù)脂改性的合成樹(shù)脂,可以舉出松香改性馬來(lái)酸樹(shù)脂、松香改性酚醛樹(shù)脂等。
作為合成樹(shù)脂,可以舉出聚酰胺胺及其鹽、聚羧酸及其鹽、高分子量不飽和酸酯、聚氨酯、聚酯、聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸系共聚物、萘磺酸甲醛縮合物。
〔(b)顏料〕 作為本發(fā)明的(b)顏料,可以適當(dāng)選擇使用現(xiàn)有公知的各種無(wú)機(jī)顏料或有機(jī)顏料。
作為顏料,本發(fā)明的顏料分散組合物用于濾色器的著色區(qū)域,考慮到此時(shí)優(yōu)選為高透射率等,則優(yōu)選有機(jī)顏料,另外,優(yōu)選使用粒子尺寸盡可能小的顏料。
考慮到顏料分散組合物及含有該顏料分散組合物的著色感光性組合物的操作性,作為顏料的平均1次粒徑,優(yōu)選為100nm以下,更優(yōu)選為30nm以下,最優(yōu)選為5nm~25nm。若該粒徑在上述范圍內(nèi),則對(duì)于形成透射率高、顏色特性良好、且高對(duì)比度的濾色器是有效的。
平均1次粒徑按照如下所述求出用SEM或TEM觀察,在粒子未凝聚的部分計(jì)測(cè)100個(gè)粒子尺寸,計(jì)算平均值,由此求出。
作為上述無(wú)機(jī)顏料,可以舉出由金屬氧化物、金屬配位化合物等表示的金屬化合物,具體而言,可以舉出鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻等金屬的氧化物及上述金屬的復(fù)合氧化物。
作為上述有機(jī)顏料,可以舉出例如 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、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、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(lán)1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79、79的Cl取代基變更為OH的顏料、80; C.I.顏料紫1、19、23、27、32、37、42; C.I.顏料棕25、28; C.I.顏料黑1、7等。
但是,本發(fā)明中并不限定于此。
作為上述顏料中可以優(yōu)選使用的顏料,可以舉出以下的顏料。
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(lán)15:1、15:3、15:6、16、22、60、66; C.I.顏料綠7、36、37; C.I.顏料黑1、7。
上述有機(jī)顏料可以單獨(dú)使用,或者為了提高色純度可以組合各種顏料進(jìn)行使用。有機(jī)顏料組合的具體例如以下所示。
例如,作為紅色顏料,可以單獨(dú)使用蒽醌系顏料、苝系顏料、二酮基吡咯并吡咯系顏料,或者可以將上述顏料中的至少1種與雙偶氮系黃色顏料、異吲哚啉系黃色顏料、喹酞酮系黃色顏料或苝系紅色顏料、蒽醌系紅色顏料、二酮基吡咯并吡咯系紅色顏料混合進(jìn)行使用。
例如,作為蒽醌系顏料,可以舉出C.I.顏料紅177,作為苝系顏料,可以舉出C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅224,作為二酮基吡咯并吡咯系顏料,可以舉出C.I.顏料紅254,從顏色重現(xiàn)性的方面考慮,優(yōu)選與C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃139或C.I.顏料紅177混合。另外,從400nm至500nm的透光率與色純度的觀點(diǎn)考慮,紅色顏料與其他顏料的質(zhì)量比優(yōu)選為100∶5~100∶80。特別是作為上述質(zhì)量比,100∶10~100∶65的范圍最理想。另外,在紅色顏料彼此組合的情況下,可以根據(jù)色度進(jìn)行調(diào)整。
另外,作為綠色顏料,可以單獨(dú)使用1種鹵化酞菁系顏料,或者可以將該鹵化酞菁系顏料與雙偶氮系黃色顏料、喹酞酮系黃色顏料、偶氮甲堿系黃色顏料或異吲哚啉系黃色顏料混合使用。
例如,作為上述例子,優(yōu)選C.I.顏料綠7、36、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的混合。從400nm~450nm的透光率與色純度的觀點(diǎn)出發(fā),綠色顏料與黃色顏料的質(zhì)量比優(yōu)選為100∶5~100∶200。作為上述質(zhì)量比,特別優(yōu)選為100∶20~100∶150的范圍。
作為藍(lán)色顏料,可以單獨(dú)使用1種酞菁系顏料,或者可以將該酞菁系顏料與二噁嗪系紫色顏料混合使用。
作為特別優(yōu)選的例子,可以舉出C.I.顏料藍(lán)15:6與C.I.顏料紫23的混合。
藍(lán)色顏料與紫色顏料的質(zhì)量比優(yōu)選為100∶0~100∶100,更優(yōu)選為100∶70以下。
另外,作為適合黑色矩陣用途的顏料,可以單獨(dú)或混合使用炭黑、石墨、鈦黑、氧化鐵、氧化鈦,優(yōu)選炭黑與鈦黑的組合。
另外,炭黑與鈦黑的質(zhì)量比優(yōu)選為100∶0~100∶60的范圍。在100∶61以上的情況下,有時(shí)分散穩(wěn)定性降低。
(顏料的微細(xì)化) 本發(fā)明中,根據(jù)需要可以使用將上述顏料微細(xì)化且整粒化而得到的顏料。
在該顏料的微細(xì)化中,優(yōu)選使用包含下述工序的方法將顏料與水溶性有機(jī)溶劑及水溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)一起使用,調(diào)制高粘度的液狀組合物,將其磨碎。
本發(fā)明中,顏料的微細(xì)化更優(yōu)選使用以下方法。
即,首先,對(duì)于有機(jī)顏料、水溶性有機(jī)溶劑及水溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)的混合物(液狀組合物),使用雙輥、三輥、球磨機(jī)、滾筒磨機(jī)、分散機(jī)、捏合機(jī)、共捏合機(jī)、勻漿機(jī)、混合機(jī)、單螺桿或雙螺桿擠出劑等混煉機(jī)賦予強(qiáng)剪切力,由此將混合物中的顏料磨碎后,將該混合物投入水中,用攪拌機(jī)等制成漿料狀。然后,將該漿料過(guò)濾、水洗,除去水溶性有機(jī)溶劑及水溶性無(wú)機(jī)鹽后,干燥,由此得到微細(xì)化的顏料。
作為用于上述微細(xì)化的水溶性有機(jī)溶劑,可以舉出甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、二甘醇、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丁基醚、丙二醇、丙二醇單甲基醚乙酸酯等。
另外,如果使用少量溶劑,吸附于顏料,不流失到廢水中,則可以使用苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡啶、喹啉、四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷、鹵代烴、丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、N-甲基吡咯烷酮等。另外,可以根據(jù)需要混合2種以上的溶劑進(jìn)行使用。
上述水溶性有機(jī)溶劑的使用量相對(duì)于顏料優(yōu)選為50質(zhì)量%~300質(zhì)量%的范圍,更優(yōu)選為100質(zhì)量%~200質(zhì)量%的范圍。
另外,本發(fā)明中,作為水溶性無(wú)機(jī)鹽,可以使用氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋇、硫酸鈉等。
水溶性無(wú)機(jī)鹽的使用量?jī)?yōu)選為有機(jī)顏料的1倍質(zhì)量~50倍質(zhì)量,較多的情況下雖然有磨碎效果,但從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來(lái)看,更優(yōu)選的量為1倍質(zhì)量~10倍質(zhì)量。
另外,為了防止水溶性無(wú)機(jī)鹽的溶解,優(yōu)選被磨碎的液狀組合物中的水分為1質(zhì)量%以下。
本發(fā)明中,將含有顏料、水溶性有機(jī)溶劑及水溶性無(wú)機(jī)鹽的液狀組合物磨碎時(shí),可以使用上述混煉機(jī)等濕式粉碎裝置。對(duì)于該濕式粉碎裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)條件,沒(méi)有特別限定,為了有效進(jìn)行利用粉碎介質(zhì)(水溶性無(wú)機(jī)鹽)的磨碎,裝置為捏合機(jī)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)條件如下所述裝置內(nèi)的葉片的轉(zhuǎn)速優(yōu)選10rpm~200rpm,另外,雙軸的旋轉(zhuǎn)比相對(duì)較大者磨碎效果大,因而優(yōu)選。另外,優(yōu)選運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間與干式粉碎時(shí)間共計(jì)為1小時(shí)~8小時(shí),裝置的內(nèi)溫優(yōu)選為50℃~150℃。另外,作為粉碎介質(zhì)的水溶性無(wú)機(jī)鹽,優(yōu)選粉碎粒度為5μm~50μm、粒徑分布尖銳且為球形。
將上述磨碎后的混合物與80℃的溫水混合,由此使水溶性有機(jī)溶劑與水溶性無(wú)機(jī)鹽類(lèi)溶解,然后過(guò)濾、水洗,用烘箱干燥,可以得到微細(xì)的顏料。
另外,上述有機(jī)顏料微細(xì)化時(shí),通過(guò)在液狀組合物中并用在水溶性有機(jī)溶劑中至少部分可溶的樹(shù)脂,可以得到微細(xì)且表面被樹(shù)脂覆蓋的、干燥時(shí)顏料凝聚少的加工顏料。
此處,作為在得到加工顏料時(shí)使用的、在水溶性有機(jī)溶劑中至少部分可溶的樹(shù)脂,可以使用作為顏料分散劑而使用的公知樹(shù)脂,但本發(fā)明中,優(yōu)選使用上述(a)特定聚合物。
本發(fā)明的顏料分散組合物中的(b)顏料含量?jī)?yōu)選為5質(zhì)量%~50質(zhì)量%,更優(yōu)選為10質(zhì)量%~30質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為10質(zhì)量%~20質(zhì)量%。
〔(c)有機(jī)溶劑〕 本發(fā)明的顏料分散組合物含有至少1種(c)有機(jī)溶劑。
作為能用于本發(fā)明的顏料分散組合物的有機(jī)溶劑,可以舉出1-甲氧基-2-丙基乙酸酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙二醇單甲基醚、二甘醇單甲基醚、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、丙酮、甲乙酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、正丙醇、2-丙醇、正丁醇、環(huán)己醇、乙二醇、二甘醇、甲苯、二甲苯等。
另外,有機(jī)溶劑的添加量根據(jù)顏料分散組合物的用途等適當(dāng)選擇,但用于調(diào)制下述著色感光性組合物時(shí),從處理性的觀點(diǎn)出發(fā),可以添加至包含顏料等的固態(tài)成分濃度達(dá)到5質(zhì)量%~50質(zhì)量%。
〔其他成分〕 本發(fā)明的顏料分散組合物中優(yōu)選使用顏料衍生物。
本發(fā)明中,使與分散劑具有親和性的部分、或?qū)肓藰O性基團(tuán)的顏料衍生物吸附于加工顏料表面,使用其作為分散劑的吸附點(diǎn),由此可以使顏料作為微細(xì)的粒子分散在顏料分散組合物中,還可以防止其再凝聚。也就是說(shuō),顏料衍生物通過(guò)將顏料表面進(jìn)行改性,具有促進(jìn)(a)特定聚合物之類(lèi)高分子分散劑吸附的效果。
具體而言,顏料衍生物是以有機(jī)顏料作為母體骨架、在側(cè)鏈導(dǎo)入了酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)、芳香族基團(tuán)作為取代基的化合物。成為母體骨架的有機(jī)顏料具體可以舉出喹吖啶酮系顏料、酞菁系顏料、偶氮系顏料、喹酞酮系顏料、異吲哚啉系顏料、異吲哚酮系顏料、喹啉顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料、苯并咪唑酮顏料等。
另外,作為母體骨架,通常也包括不被稱為色素的萘系、蒽醌系、三嗪系、喹啉系等淡黃色芳香族多環(huán)化合物。
作為本發(fā)明的顏料衍生物,可以使用日本特開(kāi)平11-49974號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平11-189732號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平10-245501號(hào)公報(bào)、日本特開(kāi)2006-265528號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平8-295810號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平11-199796號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2005-234478號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2003-240938號(hào)公報(bào)、特開(kāi)2001-356210號(hào)公報(bào)等中記載的顏料衍生物。
在本發(fā)明的顏料分散組合物中使用顏料衍生物時(shí),作為其使用量,優(yōu)選相對(duì)于顏料為1質(zhì)量%~80質(zhì)量%的范圍,更優(yōu)選為3質(zhì)量%~65質(zhì)量%的范圍,特別優(yōu)選為5質(zhì)量%~50質(zhì)量%的范圍。含量在該范圍內(nèi)時(shí),可以將粘度抑制地較低,并且可以良好地進(jìn)行顏料分散,還可以提高分散后的分散穩(wěn)定性。
通過(guò)將該顏料分散組合物適用于制造濾色器,可以得到透射率高、具有優(yōu)異的顏色特性、高對(duì)比度的濾色器。
另外,本發(fā)明的顏料分散組合物中,也可以使用表面活性劑等分散劑。
〔顏料分散組合物的調(diào)制〕 本發(fā)明的顏料分散組合物可以經(jīng)由使用各種混合機(jī)、分散機(jī)進(jìn)行混合分散的混合分散工序來(lái)調(diào)制。
另外,混合分散工序優(yōu)選由混煉分散與隨后進(jìn)行的微分散處理構(gòu)成,但也可以省略混煉分散。
具體而言,本發(fā)明的顏料分散組合物可以按照如下所述來(lái)得到例如使用立式或臥式砂磨機(jī)、銷(xiāo)棒粉碎機(jī)、狹縫粉碎機(jī)、超聲波分散機(jī)等,將(a)特定聚合物、(b)顏料、(c)有機(jī)溶劑用粒徑為0.01mm~1mm的由玻璃、氧化鋯等形成的珠粒進(jìn)行微分散處理而得到。
另外,用珠粒進(jìn)行微分散前,也可以使用雙輥、三輥、球磨機(jī)、滾筒磨機(jī)、分散機(jī)、捏合機(jī)、共捏合機(jī)、勻漿機(jī)、混合機(jī)、單螺桿或雙螺桿擠出機(jī)等,邊施加強(qiáng)剪切力邊進(jìn)行混煉分散處理。
另外,關(guān)于混煉、分散的詳細(xì)情況,記載于T.C.Patton著“Paint Flow andpigment Dispersion”(1964年John wiley and Sons社刊)等中,在本發(fā)明中也可以應(yīng)用此處所記載的方法。
<著色感光性組合物> 本發(fā)明的著色感光性組合物含有上述本發(fā)明的顏料分散組合物、光聚合性化合物與光聚合引發(fā)劑,優(yōu)選還含有堿可溶性樹(shù)脂,還可以根據(jù)需要含有其他成分。
以下,詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的著色感光性組合物中所含的各成分。
〔顏料分散組合物〕 本發(fā)明的著色感光性組合物使用上述本發(fā)明的顏料分散組合物的至少一種而構(gòu)成。關(guān)于構(gòu)成著色感光性組合物的本發(fā)明的顏料分散組合物的詳細(xì)情況,如上所述。
作為本發(fā)明著色感光性組合物中的顏料分散組合物含量,相對(duì)于著色感光性組合物的全部固態(tài)成分(質(zhì)量),優(yōu)選顏料含量為5質(zhì)量%~70質(zhì)量%的范圍的量,更優(yōu)選為15質(zhì)量%~60質(zhì)量%的范圍的量。顏料分散組合物的含量在該范圍內(nèi)時(shí),對(duì)于顏色濃度充分并確保優(yōu)異的顏色特性是有效的。
〔光聚合性化合物〕 本發(fā)明的著色感光性組合物含有至少1種光聚合性化合物。
可以用于本發(fā)明的光聚合性化合物是具有至少一個(gè)烯鍵式不飽和雙鍵的加成聚合性化合物。選自末端具有至少1個(gè)、優(yōu)選2個(gè)以上的烯鍵式不飽和鍵的化合物。上述化合物組在本產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域中廣為人知,本發(fā)明中,可以沒(méi)有特別限定地使用上述化合物。光聚合性化合物具有例如單體、預(yù)聚物、即二聚體、三聚體及寡聚物、或它們的混合物以及它們的共聚物等的化學(xué)形態(tài)。
作為單體及其共聚物的例子,可以舉出不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸、馬來(lái)酸等)或其酯類(lèi)、酰胺類(lèi),優(yōu)選使用不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯、不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的酰胺類(lèi)。另外,也優(yōu)選使用具有羥基或氨基、巰基等親核性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類(lèi)與單官能或多官能異氰酸酯類(lèi)或環(huán)氧類(lèi)的加成反應(yīng)物、及與單官能或多官能羧酸的脫水縮合反應(yīng)物等。另外,也優(yōu)選具有異氰酸酯基或環(huán)氧基等親電子性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類(lèi)與單官能或多官能醇類(lèi)、胺類(lèi)、硫醇類(lèi)的加成反應(yīng)物、以及具有鹵基或甲苯磺酰氧基等離去性取代基的不飽和羧酸酯或酰胺類(lèi)與單官能或多官能醇類(lèi)、胺類(lèi)、硫醇類(lèi)的取代反應(yīng)物。另外,作為其他例子,可以使用將上述不飽和羧酸替換為不飽和膦酸、苯乙烯、乙烯基醚等而得到的化合物組。
作為脂肪族多元醇化合物與不飽和羧酸的酯的單體的具體例,作為丙烯酸酯,有乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1,4-環(huán)己二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨醇三丙烯酸酯、山梨醇四丙烯酸酯、山梨醇五丙烯酸酯、山梨醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰脲酸酯、聚酯丙烯酸酯寡聚物、異氰脲酸EO改性三丙烯酸酯等。
作為甲基丙烯酸酯,有1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二甲基丙烯酸酯、己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、山梨醇三甲基丙烯酸酯、山梨醇四甲基丙烯酸酯、雙〔對(duì)(3-甲基丙烯酰氧基-2-羥基丙氧基)苯基〕二甲基甲烷、雙〔對(duì)(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基〕二甲基甲烷等。
作為衣康酸酯,有乙二醇二衣康酸酯、丙二醇二衣康酸酯、1,3-丁二醇二衣康酸酯、1,4-丁二醇二衣康酸酯、四甲撐二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、山梨醇四衣康酸酯等。
作為巴豆酸酯,乙二醇二巴豆酸酯、四甲撐二醇二巴豆酸酯、季戊四醇二巴豆酸酯、山梨醇四二巴豆酸酯等。作為異巴豆酸酯,有乙二醇二異巴豆酸酯、季戊四醇二異巴豆酸酯、山梨醇四異巴豆酸酯等。作為馬來(lái)酸酯,有乙二醇二馬來(lái)酸酯、三甘醇二馬來(lái)酸酯、季戊四醇二馬來(lái)酸酯、山梨醇四馬來(lái)酸酯等。
作為其他酯的例子,可以優(yōu)選使用例如日本特公昭51-47334、日本特開(kāi)昭57-196231記載的脂肪族醇系酯類(lèi)、特開(kāi)昭59-5240、特開(kāi)昭59-5241、特開(kāi)平2-226149記載的具有芳香族系骨架的酯、特開(kāi)平1-165613記載的具有氨基的酯等。進(jìn)而,上述酯單體也可以以混合物的方式進(jìn)行使用。
另外,作為脂肪族多元胺化合物與不飽和羧酸的酰胺單體的具體例,有亞甲基雙-丙烯酰胺、亞甲基雙-甲基丙烯酰胺、1,6-六甲撐雙-丙烯酰胺、1,6-六甲撐雙-甲基丙烯酰胺、二亞乙基三胺三丙烯酰胺、苯二甲基雙丙烯酰胺、苯二甲基雙甲基丙烯酰胺等。作為其他優(yōu)選的酰胺系單體的例子,可以舉出特公昭54-21726記載的具有亞環(huán)己基結(jié)構(gòu)的例子。
另外,使用異氰酸酯基與羥基的加成反應(yīng)制得的氨基甲酸酯系加成聚合性化合物也是優(yōu)選的,作為上述具體例,可以舉出例如記載于特公昭48-41708號(hào)公報(bào)中的1分子中具有2個(gè)以上聚合性乙烯基的乙烯基氨基甲酸酯化合物等,其是使下述通式(a)表示的具有羥基的乙烯基單體與在1分子中具有2個(gè)以上異氰酸酯基的聚異氰酸酯化合物加成而得到的。
通式(a) CH2=C(R)COOCH2CH(R’)OH (其中,R及R’分別表示H或CH3) 另外,也優(yōu)選記載于特開(kāi)昭51-37193號(hào)、特公平2-32293號(hào)、特公平2-16765號(hào)中的氨基甲酸酯丙烯酸酯類(lèi)、或記載于特公昭58-49860號(hào)、特公昭56-17654號(hào)、特公昭62-39417號(hào)、特公昭62-39418號(hào)的具有環(huán)氧乙烷系骨架的氨基甲酸酯化合物類(lèi)。進(jìn)而,通過(guò)使用特開(kāi)昭63-277653號(hào)、特開(kāi)昭63-260909號(hào)、特開(kāi)平1-105238號(hào)中記載的分子內(nèi)具有氨基結(jié)構(gòu)或硫醚結(jié)構(gòu)的加成聚合性化合物類(lèi),可以得到感光速度非常優(yōu)異的光聚合性組合物。
作為其他例,可以舉出特開(kāi)昭48-64183號(hào)、特公昭49-43191號(hào)、特公昭52-30490號(hào)、各公報(bào)中記載的聚酯丙烯酸酯類(lèi)、使環(huán)氧樹(shù)脂與(甲基)丙烯酸反應(yīng)得到的環(huán)氧基丙烯酸酯類(lèi)等多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。另外,也可以舉出特公昭46-43946號(hào)、特公平1-40337號(hào)、特公平1-40336號(hào)中記載的特定的不飽和化合物或特開(kāi)平2-25493號(hào)中記載的乙烯基膦酸系化合物等。另外,有時(shí)優(yōu)選使用特開(kāi)昭61-22048號(hào)中記載的含有全氟烷基的結(jié)構(gòu)。進(jìn)而,也可以使用日本粘接協(xié)會(huì)志vol.20、No.7、300~308頁(yè)(1984年)中作為光固化性單體及寡聚物介紹的化合物。
關(guān)于上述加成聚合性化合物,其結(jié)構(gòu)、單獨(dú)使用或并用、添加量等的使用方法的詳細(xì)情況可以根據(jù)最終的著色感光性組合物的性能設(shè)計(jì)來(lái)任意設(shè)定。
例如,可以從以下的觀點(diǎn)出發(fā)來(lái)選擇。從感度的觀點(diǎn),優(yōu)選每1分子的不飽和基團(tuán)含量較多的結(jié)構(gòu),大多情況下優(yōu)選2官能以上。另外,為了提高固化膜的強(qiáng)度,可以為3官能以上的化合物,進(jìn)而通過(guò)并用不同官能數(shù)、不同聚合性基團(tuán)(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯系化合物、乙烯基醚系化合物)的化合物來(lái)調(diào)節(jié)感度與強(qiáng)度兩者的方法也是有效的。
另外,對(duì)于與著色感光性組合物中的其他成分(例如堿可溶性樹(shù)脂等粘合劑聚合物、光聚合引發(fā)劑、著色劑(顏料))的相容性、分散性而言,加成聚合化合物的選擇、使用方法也是重要因素,例如有時(shí)通過(guò)使用低純度化合物或并用2種以上來(lái)提高相容性。
另外,為了提高與基板等的密合性,也可以選擇特定的結(jié)構(gòu)。加成聚合性化合物相對(duì)于著色感光性組合物中的不揮發(fā)性成分優(yōu)選在5質(zhì)量%~70質(zhì)量%、更優(yōu)選在10質(zhì)量%~60質(zhì)量%的范圍中進(jìn)行使用。另外,上述化合物可以單獨(dú)使用,也可以并用2種以上。此外,加成聚合性化合物的使用方法可以從對(duì)氧的阻聚的大小、析像度、覆蓋性、折射率變化、表面粘接性等觀點(diǎn)出發(fā)任意選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)、配合、添加量。
〔光聚合引發(fā)劑〕 作為構(gòu)成本發(fā)明的著色感光性組合物的光聚合引發(fā)劑,可以舉出例如特開(kāi)平57-6096號(hào)公報(bào)中記載的鹵代甲基噁二唑、特公昭59-1281號(hào)公報(bào)、特開(kāi)昭53-133428號(hào)公報(bào)等中記載的鹵代甲基-均三嗪等活性鹵素化合物、美國(guó)專(zhuān)利第4318791號(hào)、歐州專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)第88050等的各說(shuō)明書(shū)中記載的縮酮、縮醛或苯偶姻烷基醚類(lèi)等芳香族羰基化合物、美國(guó)專(zhuān)利第4199420號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的二苯甲酮類(lèi)等芳香族酮化合物、法國(guó)專(zhuān)利發(fā)明第2456741號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的(硫)呫噸酮類(lèi)或吖啶類(lèi)化合物、特開(kāi)平10-62986號(hào)公報(bào)中記載的香豆素類(lèi)或洛粉堿二聚物類(lèi)等化合物、特開(kāi)平8-015521號(hào)公報(bào)等的锍有機(jī)硼配位化合物等。
作為本發(fā)明的光聚合引發(fā)劑,優(yōu)選苯乙酮系、縮酮系、二苯甲酮系、苯偶姻系、苯甲?;?、呫噸酮系、活性鹵素化合物(三嗪系、噁二唑系、香豆素系)、吖啶系、聯(lián)咪唑系、肟酯系等。
作為上述苯乙酮系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如2,2-二乙氧基苯乙酮、對(duì)二甲基氨基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙烷-1-酮、對(duì)二甲基氨基苯乙酮、4’-異丙基-2-羥基-2-甲基-苯丙酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲苯基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙酮-1等。
作為上述縮酮系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如芐基二甲基縮酮、芐基-β-甲氧基乙基乙縮醛等。
作為上述二苯甲酮系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如二苯甲酮、4,4’-(雙二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-(雙二乙基氨基)二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮。
作為上述苯偶姻系或苯甲?;倒饩酆弦l(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如苯偶姻異丙基醚、苯偶姻異丁基醚、苯偶姻甲基醚、甲基鄰苯甲酰基苯甲酸酯等。
作為上述呫噸酮系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如二乙基噻噸酮、二異丙基噻噸酮、單異丙基噻噸酮、氯噻噸酮等。
作為上述活性鹵素化合物(三嗪系、噁二唑系、香豆素系),可以優(yōu)選舉出例如2,4-雙(三氯甲基)-6-對(duì)甲氧基苯基-均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-對(duì)甲氧基苯乙烯基-均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(1-對(duì)二甲基氨基苯基)-1,3-丁二烯基-均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-聯(lián)苯基-均三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(對(duì)甲基聯(lián)苯基)-均三嗪、對(duì)羥基乙氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、甲氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、3,4-二甲氧基苯乙烯基-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-苯并四氫呋喃-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪、4-(鄰溴-對(duì)N,N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2,6-二(氯甲基)-均三嗪、4-(對(duì)N,N-(二乙氧基羰基氨基)-苯基)-2,6-二(氯甲基)-均三嗪,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-1-基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1,3,4-噁二唑,3-甲基-5-氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-氯-5-二乙基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素、3-丁基-5-二甲基氨基-((均三嗪-2-基)氨基)-3-苯基香豆素等。
作為上述吖啶系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如9-苯基吖啶、1,7-雙(9-吖啶基)庚烷等。
作為上述聯(lián)咪唑系光聚合引發(fā)劑,可以優(yōu)選舉出例如2-(鄰氯苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚體、2-(鄰甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚體、2-(2,4-二甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑基二聚體等。
除上述以外,可以舉出1-苯基-1,2-丙二酮-2-(鄰乙氧基羰基)肟、O-苯甲?;?4’-(苯巰基)苯甲?;?己基-酮肟、2,4,6-三甲基苯基羰基-二苯基膦?;趸铩⒘姿?三烷基苯基鏻鹽等。
本發(fā)明中,不限定于以上的光聚合引發(fā)劑,也可以使用其他公知的光聚合引發(fā)劑。例如可以舉出美國(guó)專(zhuān)利第2,367,660號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的連位聚乙酮醇醛糖(vicinal polyketoaldonyl)化合物、美國(guó)專(zhuān)利第2,367,661號(hào)及第2,367,670號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的α-羰基化合物、美國(guó)專(zhuān)利第2,448,828號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的偶姻醚、美國(guó)專(zhuān)利第2,722,512號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的被α-烴取代的芳香族偶姻化合物、美國(guó)專(zhuān)利第3,046,127號(hào)及第2,951,758號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的多核喹啉化合物、美國(guó)專(zhuān)利第3,549,367號(hào)說(shuō)明書(shū)中記載的三烯丙基咪唑二聚物/對(duì)氨基苯基酮的組合、特公昭51-48516號(hào)公報(bào)中記載的苯并噻唑系化合物/三鹵代羥甲基-均三嗪系化合物、J.C.S.PerkinII(1979)1653-1660、J.C.S.PerkinII(1979)156-162、Journal of PhotopolymerScience and Technology(1995)202-232、特開(kāi)2000-66385號(hào)公報(bào)中記載的肟酯化合物等。
另外,也可以并用上述光聚合引發(fā)劑。
作為光聚合引發(fā)劑在著色感光性組合物中的含量,相對(duì)于該組合物的全部固態(tài)成分優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~10.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.5質(zhì)量%~5.0質(zhì)量%。光聚合引發(fā)劑的含量在該范圍內(nèi)時(shí),能良好地進(jìn)行聚合反應(yīng),能形成強(qiáng)度良好的膜。
〔堿可溶性樹(shù)脂〕 本發(fā)明的著色感光性組合物優(yōu)選含有堿可溶性樹(shù)脂。在通過(guò)在著色感光性組合物中含有堿可溶性樹(shù)脂來(lái)將該著色感光性組合物用于通過(guò)光刻法形成圖案時(shí),可以進(jìn)一步提高圖案形成性。
作為堿可溶性樹(shù)脂,為線狀有機(jī)高分子聚合物,可以從分子(優(yōu)選以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物為主鏈的分子)中具有至少1個(gè)促進(jìn)堿可溶性的基團(tuán)(例如羧基、磷酸基、磺酸基等)的堿可溶性樹(shù)脂中選擇。其中,更優(yōu)選可溶于有機(jī)溶劑、能用弱堿水溶液顯影的樹(shù)脂。
堿可溶性樹(shù)脂的制造中可以應(yīng)用例如用公知的自由基聚合法的方法。用自由基聚合法制造堿可溶性樹(shù)脂時(shí)的溫度、壓力、自由基引發(fā)劑的種類(lèi)及其量、溶劑的種類(lèi)等聚合條件可由本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地設(shè)定,也可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)確定條件。
作為線狀有機(jī)高分子聚合物,優(yōu)選在側(cè)鏈具有羧酸的聚合物??梢耘e出例如特開(kāi)昭59-44615號(hào)、特公昭54-34327號(hào)、特公昭58-12577號(hào)、特公昭54-25957號(hào)、特開(kāi)昭59-53836號(hào)、特開(kāi)昭59-71048號(hào)的各公報(bào)中記載的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、馬來(lái)酸共聚物、部分酯化馬來(lái)酸共聚物等以及在側(cè)鏈具有羧酸的酸性纖維素衍生物、在具有羥基的聚合物中加成酸酐而得到的聚合物等,更優(yōu)選在側(cè)鏈具有(甲基)丙烯?;母叻肿泳酆衔?。
上述聚合物中,特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸芐基酯/(甲基)丙烯酸共聚物或由(甲基)丙烯酸芐基酯/(甲基)丙烯酸/其他單體構(gòu)成的多元共聚物。
此外,作為有用的聚合物,可以舉出由甲基丙烯酸2-羥基乙酯共聚而得到的聚合物等。
除上述聚合物以外,可以舉出特開(kāi)平7-140654號(hào)公報(bào)中記載的(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯/聚苯乙烯大分子單體/甲基丙烯酸芐基酯/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/甲基丙烯酸芐基酯/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/甲基丙烯酸芐基酯/甲基丙烯酸共聚物等。
作為本發(fā)明的堿可溶性樹(shù)脂的優(yōu)選例子,特別可以舉出(甲基)丙烯酸和能與其共聚的其他單體的共聚物。此處,所謂(甲基)丙烯酸是丙烯酸與甲基丙烯酸的總稱,以下(甲基)丙烯酸酯也相同地是丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯的總稱。
作為能與(甲基)丙烯酸共聚的其他單體,可以舉出(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。此處,烷基及芳基的氫原子可以被取代基取代。
作為上述(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯的具體例,可以舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸甲苯基酯、(甲基)丙烯酸萘基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯等。
另外,作為上述乙烯基化合物,可以舉出例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油基酯、丙烯腈、乙酸乙烯基酯、N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸四氫呋喃基酯、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體、CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)〔此處,R1表示氫原子或碳原子數(shù)為1~5的烷基,R2表示碳原子數(shù)為6~10的芳香族烴環(huán),R3表示碳原子數(shù)為1~8的烷基或碳原子數(shù)為6~12的芳烷基〕等。
上述能共聚的其他單體可以單獨(dú)使用1種或組合2種以上進(jìn)行使用。
優(yōu)選的能共聚的其他單體是選自CH2=CR1R2、CH2=C(R1)(COOR3)、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸芐基酯及苯乙烯中的至少1種,特別優(yōu)選CH2=CR1R2和/或CH2=C(R1)(COOR3)。
作為堿可溶性樹(shù)脂在著色感光性組合物中的含量,優(yōu)選相對(duì)于該組合物的全部固態(tài)成分為1質(zhì)量%~30質(zhì)量%,更優(yōu)選為1質(zhì)量%~25質(zhì)量%,特別優(yōu)選為2質(zhì)量%~20質(zhì)量%。
〔溶劑〕 通常與上述各成分一起使用溶劑,由此可以理想地調(diào)制本發(fā)明的著色感光性組合物。
作為所用的溶劑,可以舉出酯類(lèi),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(lèi)、乳酸甲酯、乳酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、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-羥基丙酸乙酯等3-羥基丙酸烷基酯類(lèi);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、乙酰基乙酸甲酯、乙?;宜嵋阴ァ?-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等;醚類(lèi),例如二甘醇二甲基醚、四氫呋喃、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丁基醚、丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇乙基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等;酮類(lèi),例如甲乙酮、環(huán)己酮、2-庚酮、3-庚酮等;芳香族烴類(lèi),例如甲苯、二甲苯等。
上述溶劑中,優(yōu)選3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二甘醇二甲基醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環(huán)己酮、丙二醇甲基醚乙酸酯等。
溶劑除可以單獨(dú)使用以外,也可以組合2種以上進(jìn)行使用。
〔其他成分〕 本發(fā)明的著色感光性組合物中可以根據(jù)需要含有增感色素、環(huán)氧樹(shù)脂、氟系有機(jī)化合物、熱聚合引發(fā)劑、熱聚合成分、熱阻聚劑、填充劑、上述堿可溶性樹(shù)脂以外的高分子化合物、表面活性劑、密合促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑等各種添加物。
〔增感色素〕 本發(fā)明的著色感光性組合物可以根據(jù)需要添加增感色素。增感色素可以通過(guò)該增感色素能吸收的波長(zhǎng)的曝光,促進(jìn)上述光聚合引發(fā)劑的自由基發(fā)生反應(yīng)等或由此引發(fā)的上述光聚合性化合物的聚合反應(yīng)。
作為上述增感色素,可以舉出公知的分光增感色素或染料、或者吸收光并與光聚合引發(fā)劑相互作用的染料或顏料。
(分光增感色素或染料) 作為可用于本發(fā)明的增感色素優(yōu)選的分光增感色素或染料可以舉出多核芳香族類(lèi)(例如芘、苝、苯并菲)、呫噸類(lèi)(例如熒光素、曙紅、赤蘚紅、若丹明B、虎紅)、花青類(lèi)(例如硫代羰花青(thiacarbocyanine)、氧代羰花青(oxacarbocyanine))、部花青類(lèi)(例如部花青、羰部花青(carbomerocyanine))、噻嗪類(lèi)(例如硫堇、亞甲基藍(lán)、甲苯胺藍(lán))、吖啶類(lèi)(例如吖啶橙、氯黃素、吖啶黃素)、酞菁類(lèi)(例如酞菁、金屬酞菁)、卟啉類(lèi)(例如四苯基卟啉、中心金屬取代卟啉)、葉綠素類(lèi)(例如葉綠素、葉綠酸、中心金屬取代葉綠素)、金屬配位化合物(例如下述化合物)、蒽醌類(lèi)(例如蒽醌)、方形酸內(nèi)鎓鹽(squaryliums)類(lèi)(例如方形酸內(nèi)鎓鹽)等。

更優(yōu)選的分光增感色素或染料的例子如以下所示。
可以舉出日本特公平37-13034號(hào)公報(bào)中記載的苯乙烯基系色素;特開(kāi)昭62-143044號(hào)公報(bào)中記載的陽(yáng)離子染料;特公昭59-24147號(hào)公報(bào)中記載的喹喔啉鎓鹽;特開(kāi)昭64-33104號(hào)公報(bào)中記載的新亞甲基藍(lán)化合物;特開(kāi)昭64-56767號(hào)公報(bào)中記載的蒽醌類(lèi);特開(kāi)平2-1714號(hào)公報(bào)中記載的苯并呫噸染料;特開(kāi)平2-226148號(hào)公報(bào)及特開(kāi)平2-226149號(hào)公報(bào)中記載的吖啶類(lèi);特公昭40-28499號(hào)公報(bào)中記載的吡啶鎓鹽類(lèi);特公昭46-42363號(hào)公報(bào)中記載的花青類(lèi);特開(kāi)平2-63053號(hào)中記載的苯并呋喃色素;特開(kāi)平2-85858號(hào)公報(bào)、特開(kāi)平2-216154號(hào)公報(bào)的共軛酮色素;特開(kāi)昭57-10605號(hào)公報(bào)中記載的色素;特公平2-30321號(hào)公報(bào)中記載的偶氮亞肉桂衍生物;特開(kāi)平1-287105號(hào)公報(bào)中記載的花青系色素;特開(kāi)昭62-31844號(hào)公報(bào)、特開(kāi)昭62-31848號(hào)公報(bào)、特開(kāi)昭62-143043號(hào)公報(bào)中記載的呫噸系色素;特公昭59-28325號(hào)公報(bào)中記載的氨基苯乙烯基酮;特開(kāi)平2-179643號(hào)公報(bào)中記載的色素;特開(kāi)平2-244050號(hào)公報(bào)中記載的部花青色素;特公昭59-28326號(hào)公報(bào)中記載的部花青色素;特開(kāi)昭59-89303號(hào)公報(bào)中記載的部花青色素;特開(kāi)平8-129257號(hào)公報(bào)中記載的部花青色素;特開(kāi)平8-334897號(hào)公報(bào)中記載的苯并吡喃系色素。
(350nm~450nm具有最大吸收波長(zhǎng)的色素) 作為增感色素的其他優(yōu)選形態(tài),可以舉出屬于以下的化合物組且在350nm~450nm具有最大吸收波長(zhǎng)的色素。
可以舉出例如多核芳香族類(lèi)(例如芘、苝、苯并菲)、呫噸類(lèi)(例如熒光素、曙紅、赤蘚紅、若丹明B、虎紅)、花青類(lèi)(例如硫代羰花青、氧代羰花青)、部花青類(lèi)(例如部花青、羰部花青)、噻嗪類(lèi)(例如硫堇、亞甲基藍(lán)、甲苯胺藍(lán))、吖啶類(lèi)(例如吖啶橙、氯黃素、吖啶黃素)、蒽醌類(lèi)(例如蒽醌)、方形酸內(nèi)鎓鹽類(lèi)(例如方形酸內(nèi)鎓鹽)。
作為更優(yōu)選的增感色素的例子,可以舉出下述通式(XIV)~(XVIII)表示的化合物。


通式(XIV) (通式(XIV)中,A1表示硫原子或-NR60-,R60表示烷基或芳基,L01表示與鄰接的A1及碳原子一起形成色素的堿性核的非金屬原子團(tuán),R61及R62分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)非金屬原子團(tuán),R61及R62可以彼此鍵合形成色素的酸性核。W表示氧原子或硫原子。) 以下,給出通式(XIV)表示的化合物的優(yōu)選的具體例〔(F-1)~(F-5)〕。



通式(XV) (通式(XV)中,Ar1及Ar2分別獨(dú)立地表示芳基,通過(guò)由-L02-形成的鍵而連結(jié)。此處,-L02-表示-O-或-S-。另外,W與通式(XIV)所示相同。) 作為通式(XV)表示的化合物的優(yōu)選例,可以舉出以下的化合物〔(F-6)~(F-8)〕。



通式(XVI) (通式(XVI)中,A2表示硫原子或-NR69-,L03表示與鄰接的A2及碳原子共同形成色素的堿性核的非金屬原子團(tuán),R63、R64、R65、R66、R67及R68分別獨(dú)立地表示1價(jià)非金屬原子團(tuán)的基團(tuán),R69表示烷基或芳基。) 作為通式(XVI)表示的化合物的優(yōu)選例,可以舉出以下的化合物 〔(F-9)~(F-11)〕。



通式(XVII) (通式(XVII)中,A3及A4分別獨(dú)立地表示-S-或-NR73-,R73表示取代或未取代的烷基、或取代或未取代的芳基,L04、L05分別獨(dú)立地表示與鄰接的A3、A4及碳原子共同形成色素的堿性核的非金屬原子團(tuán),R71及R72分別獨(dú)立1價(jià)非金屬原子團(tuán),可以彼此鍵合形成脂肪族性或芳香族性的環(huán)。) 作為通式(XVII)表示的化合物的優(yōu)選例子,可以舉出以下的化合物〔(F-12)~(F-15)〕。

另外,除此之外,作為用于本發(fā)明的優(yōu)選的增感色素,可以舉出下述式(XVIII)表示的增感色素。


通式(XVIII) (通式(XVIII)中,A5表示可以具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán),X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-,Y表示氧原子、硫原子或=N(R74)。R74、R75、R76分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)非金屬原子團(tuán),A5與R74、R75、R76可以分別彼此鍵合形成脂肪族性或芳香族性的環(huán)。) 此處,R74、R75、R76表示1價(jià)非金屬原子團(tuán)時(shí),優(yōu)選表示取代或無(wú)取代的烷基或芳基。
下面,具體說(shuō)明R74、R75、R76的優(yōu)選例子。作為優(yōu)選的烷基例,可以舉出碳原子數(shù)為1至20的直鏈狀、支鏈狀及環(huán)狀的烷基,作為其具體例,可以舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基、異戊基、新戊基、1-甲基丁基、異己基、2-乙基己基、2-甲基己基、環(huán)己基、環(huán)戊基、2-降冰片基。上述基團(tuán)中,更優(yōu)選碳原子數(shù)為1至12的直鏈狀、碳原子數(shù)為3至12的支鏈狀以及碳原子數(shù)為5至10的環(huán)狀的烷基。
作為取代烷基的取代基,可以使用除了氫之外的1價(jià)非金屬原子團(tuán)的基團(tuán),作為優(yōu)選例,可以舉出鹵原子(-F、-Br、-Cl、-I)、羥基、烷氧基、芳氧基、巰基、烷硫基、芳硫基、烷基二硫基、芳基二硫基、氨基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、N-芳基氨基、N,N-二芳基氨基、N-烷基-N-芳基氨基、酰基氧基、氨基甲酰基氧基、N-烷基氨基甲酰基氧基、N-芳基氨基甲?;趸?、N,N-二烷基氨基甲?;趸?、N,N-二芳基氨基甲?;趸?、N-烷基-N-芳基氨基甲酰基氧基、烷基亞硫酰基、芳基亞硫?;?、酰基氧基、?;蚧?、?;被?、N-烷基酰基氨基、N-芳基?;被?、脲基、N-烷基脲基、N,N-二烷基脲基、N-芳基脲基、N,N-二芳基脲基、N-烷基-N-芳基脲基、N-烷基脲基、N-芳基脲基、N-烷基-N-烷基脲基、N-烷基-N-芳基脲基、N,N-二烷基-N-烷基脲基、N,N-二烷基-N-芳基脲基、N-芳基-N-烷基脲基、N-芳基-N-芳基脲基、N,N-二芳基-N-烷基脲基、N,N-二芳基-N-芳基脲基、N-烷基-N-芳基-N-烷基脲基、N-烷基-N-芳基-N-芳基脲基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基、N-烷基-N-烷氧基羰基氨基、N-烷基-N-芳氧基羰基氨基、N-芳基-N-烷氧基羰基氨基、N-芳基-N-芳氧基羰基氨基、甲?;Ⅴ;Ⅳ然?、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲?;-烷基氨基甲?;?、N,N-二烷基氨基甲?;?、N-芳基氨基甲?;?、N,N-二芳基氨基甲?;?、N-烷基-N-芳基氨基甲酰基、烷基亞磺?;?、芳基亞磺?;⑼榛酋;?、芳基磺?;⒒腔?-SO3H)及其共軛堿基(以下稱為磺酸根基)、烷氧基磺?;?、芳氧基磺?;?、氨亞磺?;?、N-烷基氨亞磺?;?、N,N-二烷基氨亞磺?;-芳基氨亞磺?;,N-二芳基氨亞磺酰基、N-烷基-N-芳基氨亞磺?;?、氨磺?;?、N-烷基氨磺?;?、N,N-二烷基氨磺?;-芳基氨磺?;?、N,N-二芳基氨磺酰基、N-烷基-N-芳基氨磺?;?、膦?;?-PO3H2)及其共軛堿基(以下稱為膦酸根基(ホスホナト基))、二烷基膦?;?-PO3(alkyl)2)、二芳基膦?;?-PO3(aryl)2)、烷基芳基膦?;?-PO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦?;?-PO3H(alkyl))及其共軛堿基(以后稱為烷基膦酸根基)、單芳基膦?;?-PO3H(aryl))及其共軛堿基(以后稱為芳基膦酸根基)、膦?;趸?-OPO3H2)及其共軛堿基(以后稱為膦酸根氧基)、二烷基膦酰基氧基(-OPO3(alkyl)2)、二芳基膦?;趸?-OPO3(aryl)2)、烷基芳基膦?;趸?-OPO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦?;趸?-OPO3H(alkyl))及其共軛堿基(以后稱為烷基膦酸根氧基)、單芳基膦?;趸?-OPO3H(aryl))及其共軛堿基(以后稱為芳基膦酸根氧基)、氰基、硝基、芳基、雜芳基、鏈烯基、炔基、甲硅烷基。
作為上述取代基的烷基的具體例,可以舉出上述烷基,上述基團(tuán)還可以具有取代基。
另外,作為芳基的具體例,可以舉出苯基、聯(lián)苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、異丙苯基、氯苯基、溴苯基、氯甲基苯基、羥基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基苯基、乙酰氧基苯基、苯甲酰氧基苯基、甲基硫基苯基、苯基硫基苯基、甲基氨基苯基、二甲基氨基苯基、乙?;被交Ⅳ然交?、甲氧基羰基苯基、乙氧基苯基羰基、苯氧基羰基苯基、N-苯基氨基甲?;交?、苯基、氰基苯基、磺基苯基、磺酸根苯基、膦酰基苯基、膦酸根基苯基等。
作為雜芳基,可以使用由含有氮原子、氧原子、硫原子中的至少一種的單環(huán)或由多環(huán)芳香族環(huán)所衍生的基團(tuán),作為特別優(yōu)選的雜芳基中的雜芳基環(huán)的例子,可以舉出例如噻吩、噻蒽、呋喃、吡喃、異苯并呋喃、色烯(chromene)、呫噸、吩噁嗪、吡咯、吡唑、異噻唑、異噁唑、吡嗪、嘧啶、噠嗪、中氮茚、異中氮茚、吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、異喹啉、2,3-二氮雜萘、萘啶、喹唑啉、噌啉、蝶啶、咔唑、咔啉、菲、吖啶、萘嵌間二氮苯(Perimidine)、菲咯啉、2,3-二氮雜萘、吩吡嗪、吩噁嗪、呋咱、吩噁嗪等,上述化合物可以進(jìn)一步進(jìn)行苯并縮環(huán),還可以具有取代基。
另外,作為鏈烯基的例子,可以舉出乙烯基、1-丙烯基、1-丁烯基、肉桂基、2-氯-1-乙烯基等,作為炔基的例子,可以舉出乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、三甲基甲硅烷基乙炔基等。作為?;?G1CO-)中的G1,可以舉出氫以及上述烷基、芳基。上述取代基中,作為更優(yōu)選的例子,可以舉出鹵原子(-F、-Br、-Cl、-I)、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、N-烷基氨基、N,N-二烷基氨基、酰基氧基、N-烷基氨基甲?;趸?、N-芳基氨基甲?;趸?、酰基氨基、甲酰基、?;Ⅳ然?、烷氧基羰基、芳氧基羰基、氨基甲?;?、N-烷基氨基甲?;?、N,N-二烷基氨基甲酰基、N-芳基氨基甲?;-烷基-N-芳基氨基甲?;?、磺基、磺酸根基、氨磺酰基、N-烷基氨磺?;,N-二烷基氨磺?;?、N-芳基氨磺?;-烷基-N-芳基氨磺?;㈧Ⅴ;?、膦酸根基、二烷基膦?;?、二芳基膦?;?、單烷基膦?;?、烷基膦酸根基、單芳基膦?;?、芳基膦酸根基、膦?;趸?、膦酸根氧基、芳基、鏈烯基、亞烷基(亞甲基等)。
另一方面,作為取代烷基中的亞烷基,可以舉出脫去上述碳原子數(shù)為1至20的烷基上的任一個(gè)氫原子后得到的2價(jià)有機(jī)殘基,優(yōu)選舉出碳原子數(shù)為1至12的直鏈狀、碳原子數(shù)為3至12的支鏈狀以及碳原子數(shù)為5至10的環(huán)狀的亞烷基。
作為由上述取代基與亞烷基組合而得到的R74、R75、或R76優(yōu)選的取代烷基的具體例,可以舉出氯甲基、溴甲基、2-氯乙基、三氟甲基、甲氧基甲基、甲氧基乙氧基乙基、烯丙基氧基甲基、苯氧基甲基、甲硫基甲基、甲苯基硫基甲基、乙基氨基乙基、二乙基氨基丙基、嗎啉基丙基、乙?;趸谆⒈郊柞;趸谆?、N-環(huán)己基氨基甲?;趸一?、N-苯基氨基甲?;趸一?、乙?;被一?、N-甲基苯甲酰基氨基丙基、2-氧代乙基、2-氧代丙基、羧基丙基、甲氧基羰基乙基、烯丙基氧基羰基丁基、氯苯氧基羰基甲基、氨基甲?;谆?、N-甲基氨基甲酰基乙基、N,N-二丙基氨基甲?;谆?、N-(甲氧基苯基)氨基甲?;一-甲基-N-(磺基苯基)氨基甲?;谆?、磺基丁基、磺酸基丙基、磺酸根丁基、氨磺?;』-乙基氨磺?;谆?、N,N-二丙基氨磺?;-甲苯基氨磺?;-甲基-N-(膦?;交?氨磺酰基辛基、膦酰基丁基、膦酸根己基、二乙基膦?;』⒍交Ⅴ;?、甲基膦?;』?、甲基膦酸根丁基、甲苯基膦?;夯?、甲苯基膦酸根己基、膦?;趸㈧⑺岣趸』?、芐基、苯乙基、α-甲基芐基、1-甲基-1-苯基乙基、對(duì)甲基芐基、肉桂基、烯丙基、1-丙烯基甲基、2-丁烯基、2-甲基烯丙基、2-甲基丙烯基甲基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基等。
作為R74、R75或R76優(yōu)選的芳基的具體例,可以舉出由1個(gè)至3個(gè)苯環(huán)形成稠環(huán)的基團(tuán)、苯環(huán)與5元不飽和環(huán)形成稠環(huán)的基團(tuán),作為具體例,可以舉出苯基、萘基、蒽基、菲基、茚基、苊基、芴基,上述例子中,更優(yōu)選苯基、萘基。
作為R74、R75或R76優(yōu)選的取代芳基的具體例,可以使用在上述芳基的成環(huán)碳原子上具有(氫原子以外的)1價(jià)非金屬原子團(tuán)的基團(tuán)作為取代基的基團(tuán)。作為優(yōu)選的取代基例,可以舉出上述烷基、取代烷基以及之前作為取代烷基中的取代基所列舉的基團(tuán)。作為上述取代芳基的優(yōu)選的具體例,可以舉出聯(lián)苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、枯烯基、氯苯基、溴苯基、氟苯基、氯甲基苯基、三氟甲基苯基、羥基苯基、甲氧基苯基、甲氧基乙氧基苯基、烯丙基氧基苯基、苯氧基苯基、甲基硫基苯基、甲苯基硫基苯基、乙基氨基苯基、二乙基氨基苯基、嗎啉基苯基、乙酰基氧基苯基、苯甲?;趸交?、N-環(huán)己基氨基甲酰基氧基苯基、N-苯基氨基甲酰基氧基苯基、乙?;被交-甲基苯甲?;被交?、羧基苯基、甲氧基羰基苯基、烯丙基氧基羰基苯基、氯苯氧基羰基苯基、氨基甲酰基苯基、N-甲基氨基甲酰基苯基、N,N-二丙基氨基甲?;交?、N-(甲氧基苯基)氨基甲?;交?、N-甲基-N-(磺基苯基)氨基甲?;交?、磺基苯基、磺酸根苯基、氨磺?;交-乙基氨磺?;交?、N,N-二丙基氨磺?;交?、N-甲苯基氨磺?;交-甲基-N-(膦?;交?氨磺?;交?、膦?;交?、膦酸根苯基、二乙基膦?;交⒍交Ⅴ;交?、甲基膦?;交?、甲基膦酸根苯基、甲苯基膦?;交⒓妆交⑺岣交?、烯丙基苯基、1-丙烯基甲基苯基、2-丁烯基苯基、2-甲基烯丙基苯基、2-甲基丙烯基苯基、2-丙炔基苯基、2-丁炔基苯基、3-丁炔基苯基等。
另外,作為R75及R76的更優(yōu)選例,可以舉出取代或無(wú)取代的烷基。另外,作為R74的更優(yōu)選例,可以舉出取代或無(wú)取代的芳基。其理由尚不明確,但是推測(cè)是因?yàn)橥ㄟ^(guò)具有上述取代基,由光吸收產(chǎn)生的電子激發(fā)態(tài)與引發(fā)劑化合物間的相互作用特別大,使引發(fā)劑化合物的自由基、酸或堿產(chǎn)生的效率提高。
下面,說(shuō)明通式(XVIII)中的A5。A5表示可以具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán),作為可以具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán)的具體例,可以舉出與在針對(duì)通式(XVIII)中的R74、R75或R76的上述說(shuō)明中所列舉的例子相同的例子。
其中,作為優(yōu)選的A5,可以舉出具有烷氧基、硫烷基、氨基的芳基,作為特別優(yōu)選的A5,可以舉出具有氨基的芳基。
下面,說(shuō)明通式(XVIII)中的Y。Y是通過(guò)雙鍵直接連接于通式(XVIII)的含氮雜環(huán)上的非金屬原子或非金屬原子團(tuán),表示氧原子、硫原子或=N(R74)。
另外,通式(XVIII)中的X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-。
然后,對(duì)于作為本發(fā)明使用的通式(XVIII)所示的化合物的優(yōu)選方案的下述通式(XVIII-1)表示的化合物進(jìn)行說(shuō)明。


通式(XVIII-1) 上述通式(XVIII-1)中,A5表示可以具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán),X表示氧原子、硫原子或-N(R74)-。R74、R77、R78分別獨(dú)立地為氫原子或1價(jià)非金屬原子團(tuán),A5與R74、R77或R78可以分別互相結(jié)合而形成脂肪族性或芳香族性的環(huán)。Ar表示具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán)。其中,Ar骨架上的取代基的哈密特值(Hammett)的總和必須大于0。此處,所謂哈密特值的總和大于0,是指可以具有1個(gè)取代基、該取代基的哈密特值大于0,也可以具有多個(gè)取代基、這些取代基的哈密特值的總和大于0。
通式(XVIII-1)中,A5及R74與通式(XVIII)中的基團(tuán)同義,R77與通式(XVIII)中的R75同義,R78與通式(XVIII)中的R76同義。另外,Ar表示具有取代基的芳香族環(huán)或雜環(huán),與通式(XVIII)中的A5同義。
但是,作為能導(dǎo)入到通式(XVIII-1)中的Ar的取代基,哈密特值的總和必須為0以上,作為這樣的取代基的例子,可以舉出三氟甲基、羰基、酯基、鹵原子、硝基、氰基、亞砜基、酰胺基、羧基等。這些取代基的哈密特值如下所示。三氟甲基(-CF3、m0.43、p0.54)、羰基(例如-COH、m0.36、p0.43)、酯基(-COOCH3、m0.37、p0.45)、鹵原子(例如Cl、m0.37、p0.23)、氰基(-CN、m0.56、p0.66)、亞砜基(例如-SOCH3、m0.52、p0.45)、酰胺基(例如-NHCOCH3、m0.21、p0.00)、羧基(-COOH、m0.37、p0.45)等。括號(hào)內(nèi)表示該取代基在芳基骨架中的導(dǎo)入位置和該哈密特值,(m0.50)表示該取代基被導(dǎo)入間位時(shí)的哈密特值為0.50。其中,作為Ar的優(yōu)選例??梢耘e出具有取代基的苯基,作為Ar骨架上的優(yōu)選的取代基,可以舉出酯基、氰基。作為取代的位置,特別優(yōu)選位于Ar骨架上的鄰位。
以下,給出本發(fā)明的通式(XVIII)表示的增感色素的優(yōu)選的具體例〔例示化合物(F1)~例示化合物(F56)〕,但本發(fā)明并不限定于此。








在本發(fā)明中可適用的上述增感色素中,從深部固化性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選上述通式(XVIII)表示的化合物。
關(guān)于上述增感色素,為了改良本發(fā)明的著色感光性組合物的特性,能進(jìn)行以下的各種化學(xué)修飾。例如通過(guò)共價(jià)鍵、離子鍵、氫鍵等方法使增感色素與加成聚合性化合物結(jié)構(gòu)(例如丙烯?;蚣谆;?鍵合,由此能得到交聯(lián)固化膜的高強(qiáng)度化、提高對(duì)色素從交聯(lián)固化膜中的不需要的析出進(jìn)行抑制的效果。
增感色素的含量相對(duì)于著色感光性組合物的全部固態(tài)成分,優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~10質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1質(zhì)量%~5質(zhì)量%。
增感色素的含量在該范圍內(nèi)時(shí),對(duì)于超高壓水銀燈的曝光波長(zhǎng)為高感度,能得到膜深部固化性,同時(shí)從顯影容限、圖案形成性的觀點(diǎn)來(lái)看而優(yōu)選。
(環(huán)氧樹(shù)脂) 為了提高形成的涂膜的強(qiáng)度,本發(fā)明的著色感光性組合可以使用環(huán)氧樹(shù)脂作為熱聚合成分。
作為環(huán)氧樹(shù)脂,是雙酚A型、甲酚酚醛清漆型、聯(lián)苯型、脂環(huán)式環(huán)氧化合物等在分子中具有2個(gè)以上環(huán)氧環(huán)的化合物。
例如作為雙酚A型,除EPOTOHTO YD-115、YD-118T、YD-127、YD-128、YD-134、YD-8125、YD-7011R、ZX-1059、YDF-8170、YDF-170等(以上東都化成制)、DENACOL EX-1101、EX-1102、EX-1103等(以上Nagase化成制)、PLACCEL GL-61、GL-62、G101、G102(以上Daicel化學(xué)制)之外,可以舉出上述雙酚A型類(lèi)似的雙酚F型、雙酚S型。另外,也能使用Ebecryl3700、3701、600(以上Daicel UCB制)等環(huán)氧丙烯酸酯。
作為甲酚酚醛清漆型,可以舉出EPOTOHTO YDPN-638、YDPN-701、YDPN-702、YDPN-703、YDPN-704等(以上東都化成制)、DENACOLEM-125等(以上Nagase化成制),作為聯(lián)苯型,可以舉出3,5,3’,5’-四甲基-4,4’-二縮水甘油基聯(lián)苯等,作為脂環(huán)式環(huán)氧化合物,可以舉出CELOXIDE 2021、2081、2083、2085、EPOLEAD GT-301、GT-302、GT-401、GT-403、EHPE-3150(以上Daicel化學(xué)制)、SUNTOHTO ST-3000、ST-4000、ST-5080、ST-5100等(以上東都化成制)、Epiclon 430、Epiclon 673、Epiclon695、Epiclon 850S、Epiclon 4032(以上大日本油墨制)等。
另外,也可以使用1,1,2,2-四(對(duì)縮水甘油基氧基苯基)乙烷、三(對(duì)縮水甘油基氧基苯基)甲烷、三縮水甘油基三(羥基乙基)異氰脲酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油基酯、對(duì)苯二甲酸二縮水甘油基酯,此外還可以使用作為胺型環(huán)氧樹(shù)脂的EPOTOHTO YH-434、YH-434L、在雙酚A型環(huán)氧樹(shù)脂的骨架中進(jìn)行二聚酸改性而得到的縮水甘油基酯等。
其中優(yōu)選的環(huán)氧樹(shù)脂的“分子量/環(huán)氧環(huán)的數(shù)目”為100以上,更優(yōu)選為130~500?!胺肿恿?環(huán)氧環(huán)的數(shù)目”較小時(shí),固化性高,固化時(shí)收縮大,另外過(guò)大時(shí),固化性不足,缺乏可靠性,平坦性變差。
作為具體優(yōu)選的化合物,可以舉出EPOTOHTO YD-115、118T、127、YDF-170、YDPN-638、YDPN-701、PLACCEL GL-61、GL-62、3,5,3’,5’-四甲基-4,4’二縮水甘油基聯(lián)苯、CELOXIDE 2021、2081、EPOLEADGT-302、GT-403、EHPE-3150等。
(氟系有機(jī)化合物) 本發(fā)明的著色感光性組合物通過(guò)含有氟系有機(jī)化合物,能提高制成涂布液時(shí)的液體特性(特別是流動(dòng)性),可以改善涂布厚度的均勻性和節(jié)液性。
即,含有氟系有機(jī)化合物的著色感光性組合物由于降低被涂布面與涂布液的表面張力,改善對(duì)被涂布面的潤(rùn)濕性,提高在被涂布面上的涂布性,所以即使以少量的液量形成數(shù)μm左右的薄膜時(shí),也能形成厚度不均小的均勻厚度的膜,在這點(diǎn)上是有效的。
氟系有機(jī)化合物中的氟含有率優(yōu)選為3質(zhì)量%~40質(zhì)量%,更優(yōu)選為5質(zhì)量%~30質(zhì)量%,特別優(yōu)選為7質(zhì)量%~25質(zhì)量%。氟含有率在該范圍內(nèi)時(shí),從涂布厚度均勻性和節(jié)液性的觀點(diǎn)來(lái)看是有效的,在組合物中的溶解性也良好。
作為氟系有機(jī)化合物,可以舉出例如MEGAFACE F171、MEGAFACEF172、MEGAFACE F173、MEGAFACE F177、MEGAFACE F141、MEGAFACE F142、MEGAFACE F143、MEGAFACE F144、MEGAFACER30、MEGAFACE F437(以上為大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)公司制)、FLUORAD FC430、FLUORAD FC431、FLUORAD FC171(以上、住友3M株式會(huì)社制)、SURFLON S-382、SURFLON SC-101、SURFLON SC-103、SURFLON SC-104、SURFLON SC-105、SURFLON SC 1068、SURFLONSC-381、SURFLON SC-383、SURFLON S393、SURFLON KH-40(以上、旭硝子株式會(huì)社制)等。
氟系有機(jī)化合物特別是使用本發(fā)明的著色感光性組合物形成薄涂膜時(shí),對(duì)于防止涂布不均和厚度不均是有效的。另外,進(jìn)而,在容易引起液體斷流的狹縫涂布中適用本發(fā)明的著色感光性組合物也是有效的。
氟系有機(jī)化合物的添加量相對(duì)于著色感光性組合物的總質(zhì)量?jī)?yōu)選為0.001質(zhì)量%~2.0質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.005質(zhì)量%~1.0質(zhì)量%。
(熱聚合引發(fā)劑) 使本發(fā)明的著色感光性組合物含有熱聚合引發(fā)劑也是有效的。
作為熱聚合引發(fā)劑,可以舉出例如各種偶氮系化合物、過(guò)氧化物系化合物。
作為上述偶氮系化合物,可以舉出偶氮二基(azobis)系化合物,作為上述過(guò)氧化物系化合物,可以舉出過(guò)氧化酮、過(guò)氧化縮酮、氫過(guò)氧化物、二烷基過(guò)氧化物、二?;^(guò)氧化物、過(guò)氧化酯、過(guò)氧化二碳酸酯等。
(表面活性劑) 從改善涂布性的觀點(diǎn)來(lái)看,優(yōu)選在本發(fā)明的著色感光性組合物中添加各種表面活性劑。作為表面活性劑,除使用上述氟系表面活性劑之外,還可以使用非離子系、陽(yáng)離子系、陰離子系各種表面活性劑。
其中,上述非離子系表面活性劑中,優(yōu)選具有全氟烷基的氟系表面活性劑或非離子系表面活性劑。
作為氟系表面活性劑的具體例,可以舉出大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制的MEGAFACE(注冊(cè)商標(biāo))系列、3M公司制的FLUORAD(注冊(cè)商標(biāo))系列等。
另外,作為陽(yáng)離子系表面活性劑,具體地可以舉出酞菁衍生物(市售品EFKA-745(森下產(chǎn)業(yè)公司制))、有機(jī)硅氧烷聚合物KP341(信越化學(xué)工業(yè)公司制)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物Polyflow No.75、No.90、No.95(共榮社油脂化學(xué)工業(yè)公司制)、W001(裕商公司制)等。
作為非離子系表面活性劑,具體地可以舉出聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨糖醇酐脂肪酸酯(BASF公司制的Pluronic L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、Tetronic304、701、704、901、904、150R1等。
進(jìn)而,作為陰離子系表面活性劑,具體地可以舉出W004、W005、W017(裕商公司制)等。
(其他添加劑) 除上述以外,還可以在本發(fā)明的著色感光性組合物中添加各種添加物。
作為添加物的具體例,可以舉出玻璃、氧化鋁等填充劑;衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、馬來(lái)酸共聚物、部分酯化馬來(lái)酸共聚物、酸性纖維素衍生物、在具有羥基的聚合物中加成酸酐得到的可溶于醇的尼龍、雙酚A與環(huán)氧氯丙烷形成的苯氧基樹(shù)脂等的堿可溶的樹(shù)脂;EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA聚合物100、EFKA聚合物400、EFKA聚合物401、EFKA聚合物450(以上森下產(chǎn)業(yè)公司制)、デイスパ一スエイド6、デイスパ一スエイド8、デイスパ一スエイド15、デイスパ一スエイド9100(Sannopco公司制)等高分子分散劑;SOLSPERSE 3000、5000、9000、12000、13240、13940、17000、24000、26000、28000等各種SOLSPERSE分散劑(Zeneca公司制);ADEKA Pluronic L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123(旭電化公司制)及Isonet S-20(三洋化成公司制);2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等紫外線吸收劑;及聚丙烯酸鈉等防凝聚劑等。
另外,在促進(jìn)未固化部的堿溶解性,謀求進(jìn)一步提高著色感光性組合物的顯影性的情況下,優(yōu)選在本發(fā)明的著色感光性組合物中添加有機(jī)羧酸、優(yōu)選分子量為1000以下的低分子量有機(jī)羧酸。
具體而言,可以舉出例如甲酸、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;乙二酸、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、檸康酸等脂肪族二羧酸;丙三羧酸、烏頭酸、樟腦三酸等脂肪族三羧酸;苯甲酸、甲苯甲酸、異丙基苯甲酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸等芳香族單羧酸;鄰苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸、偏苯三酸、均苯三酸、苯偏四甲酸、均苯四甲酸等芳香族多元羧酸;苯基乙酸、氫化阿托酸、氫化肉桂酸、扁桃酸、苯基琥珀酸、阿托酸、肉桂酸、肉桂酸甲酯、肉桂酸芐酯、肉桂叉乙酸、香豆酸、傘形酸等其他羧酸。
進(jìn)而,本發(fā)明的著色感光性組合物中可以添加熱阻聚劑。
作為熱阻聚劑,例如氫醌、對(duì)甲氧基苯酚、二-叔丁基對(duì)甲酚、連苯三酚、叔丁基兒茶酚、苯醌、4,4’-硫代雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-巰基苯并咪唑等是有用的。
本發(fā)明的著色感光性組合物相對(duì)于上述本發(fā)明的顏料分散組合物,可以添加光聚合性化合物及光聚合引發(fā)劑、以及根據(jù)需要添加堿可溶性樹(shù)脂或溶劑、表面活性劑等添加劑來(lái)調(diào)制。
本發(fā)明的著色感光性組合物含有本發(fā)明的顏料分散組合物,所以顏料分散性優(yōu)異,且顏色特性也優(yōu)異。
因此,優(yōu)選用于形成要求良好的顏色特性的濾色器的著色區(qū)域。
<濾色器> 本發(fā)明的濾色器的特征在于,在基板上具有由上述本發(fā)明的著色感光性組合物形成的著色區(qū)域。
此處,著色區(qū)域是指包含3色或4色的著色圖案(像素部)與黑色矩陣兩者的區(qū)域。
以下,通過(guò)其制造方法詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的濾色器。
說(shuō)明本發(fā)明的濾色器的制造方法。
首先,通過(guò)旋轉(zhuǎn)涂布、狹縫涂布、流延涂布、輥涂、棒涂等涂布方法將本發(fā)明的著色感光性組合物直接或通過(guò)其他層涂布在基板上,形成由著色感光性組合物構(gòu)成的涂膜(涂布工序)。然后,對(duì)于涂膜,介由規(guī)定的掩模圖案進(jìn)行曝光(曝光工序)。曝光后,將涂膜的未固化部用顯影液顯影除去(顯影工序)。經(jīng)過(guò)上述工序,形成由各色(3色或4色)的像素構(gòu)成的著色圖案,可以得到濾色器。
通過(guò)上述方法,可以在工藝上的困難性少、高品質(zhì)且低成本地來(lái)制作用于液晶顯示元件或固體攝像元件的濾色器。
以下,詳細(xì)說(shuō)明各工序。
〔涂布工序〕 首先,說(shuō)明用于涂布工序的基板。
作為用于本發(fā)明的濾色器的基板,可以舉出例如用于液晶顯示元件等的無(wú)堿玻璃、鈉玻璃、Pyrex(注冊(cè)商標(biāo))玻璃、石英玻璃及在上述基板上粘附透明導(dǎo)電膜的玻璃、或用于固體攝像元件等的光電轉(zhuǎn)化元件基板、例如硅基板和塑料基板。
可以在上述基板上形成隔離各像素的黑色矩陣或?yàn)榱舜龠M(jìn)密合等而設(shè)置透明樹(shù)脂層。
另外,優(yōu)選塑料基板在其表面上具有氣體阻隔層和/或耐溶劑性層。
此外,也可以使用薄膜晶體管(TFT)方式彩色液晶顯示裝置的配置有薄膜晶體管(TFT)的驅(qū)動(dòng)用基板(以下稱為“TFT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板”),在該驅(qū)動(dòng)用基板上形成使用本發(fā)明的著色感光性組合物得到的著色圖案來(lái)制作濾色器。
作為T(mén)FT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板中的基板,可以舉出例如玻璃、聚硅氧烷、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚酰亞胺等。對(duì)上述基板,可以根據(jù)希望預(yù)先實(shí)施用硅烷偶聯(lián)劑等進(jìn)行的化學(xué)試劑處理、等離子體處理、離子鍍、濺射、氣相反應(yīng)法、真空蒸鍍等適當(dāng)?shù)那疤幚?。例如,也可以使用在TFT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板的表面形成了氮化硅膜等鈍化膜的基板。
涂布工序中,作為將本發(fā)明的著色感光性組合物涂布在基板上的方法,沒(méi)有特別限定,優(yōu)選使用狹縫-旋轉(zhuǎn)法、無(wú)旋轉(zhuǎn)涂布法等使用狹縫噴嘴的方法(以下稱為狹縫噴嘴涂布法)。
在狹縫噴嘴涂布法中,狹縫-旋轉(zhuǎn)法和無(wú)旋轉(zhuǎn)涂布法,其條件根據(jù)涂布基板的大小而不同,例如通過(guò)無(wú)旋轉(zhuǎn)涂布法涂布在第五代玻璃基板(1100mm×1250mm)上時(shí),來(lái)自狹縫噴嘴的著色感光性組合物的噴出量通常為500微升/秒~2000微升/秒,優(yōu)選為800微升/秒~1500微升/秒,另外,涂布速度通常為50mm/秒~300mm/秒,優(yōu)選為100mm/秒~200mm/秒。
另外,作為用于涂布工序的著色感光性組合物的固態(tài)成分,通常為10%~20%,優(yōu)選為13%~18%。
在基板上形成由本發(fā)明的著色感光性組合物得到的涂膜時(shí),作為該涂膜的厚度(預(yù)烘烤處理后),通常為0.3μm~5.0μm,優(yōu)選為0.5μm~4.0μm,最優(yōu)選為0.5μm~3.0μm。
另外,如果為固體攝像元件用的濾色器時(shí),則涂膜的厚度(預(yù)烘烤處理后)優(yōu)選為0.5μm~5.0μm的范圍。
涂布工序中,通常在涂布后實(shí)施預(yù)烘烤處理。根據(jù)需要,可以在預(yù)烘烤前實(shí)施真空處理。
真空干燥的條件如下,真空度通常為0.1torr~1.0torr,優(yōu)選為0.2torr~0.5torr左右。
另外,預(yù)烘烤處理可以使用加熱板、烘箱等在50℃~140℃的溫度范圍、優(yōu)選在70℃~110℃左右、10秒~300秒的條件下進(jìn)行。另外,預(yù)烘烤處理可以并用高頻處理等。高頻處理也能單獨(dú)使用。
〔曝光工序〕 曝光工序中,對(duì)于如上所述形成的由著色感光性組合物構(gòu)成的涂膜,介由規(guī)定的掩模圖案進(jìn)行曝光。
作為曝光時(shí)使用的放射線,特別優(yōu)選g線、h線、i線、j線等紫外線。
另外,制造液晶顯示裝置用的濾色器時(shí),優(yōu)選使用通過(guò)接近曝光機(jī)、鏡像投影曝光機(jī)進(jìn)行主要使用了h線、i線的曝光。
另外,制造固體攝像元件用的濾色器時(shí),優(yōu)選用步進(jìn)式曝光機(jī),主要使用i線。
另外,使用TFT方式液晶驅(qū)動(dòng)用基板來(lái)制造濾色器時(shí),所用的光掩模除了設(shè)置用于形成像素(著色圖案)的圖案之外,還設(shè)置有用于形成通孔或コ字形凹陷的圖案。
〔顯影工序〕 顯影工序中,使曝光后的涂膜的未固化部溶出在顯影液中,僅使固化成分殘留在基板上。
作為顯影溫度,通常為20℃~30℃,作為顯影時(shí)間,為20秒~90秒。
作為顯影液,只要溶解未固化部的著色感光性組合物的涂膜而不溶解固化部顯影液,就可以使用任意顯影液。
具體而言,可以使用各種有機(jī)溶劑的組合或堿性水溶液。
作為用于顯影的有機(jī)溶劑,可以舉出調(diào)制本發(fā)明著色感光性組合物時(shí)可以使用的上述溶劑。
另外,作為堿性水溶液,可以舉出例如將氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、硅酸鈉、偏硅酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、四甲基氫氧化銨、四乙基氫氧化銨、膽堿、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環(huán)-[5,4,0]-7-十一烯等堿性化合物以濃度達(dá)到0.001質(zhì)量%~10質(zhì)量%、優(yōu)選為0.01質(zhì)量%~1質(zhì)量%的方式溶解而得到的堿性水溶液。
可以在堿性水溶液中適量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有機(jī)溶劑或表面活性劑等。
顯影方式可以為浸漬方式、噴淋方式、噴霧方式等中的任一種,也可以在該方式中組合搖擺方式、旋轉(zhuǎn)方式、超聲波方式等。在接觸顯影液前,也可以預(yù)先用水等浸濕被顯影面,防止顯影不均。另外,也可以使基板傾斜進(jìn)行顯影。
另外,在制造固體攝像元件用的濾色器時(shí),也可以使用浸置式顯影。
顯影處理后,經(jīng)過(guò)將剩余顯影液洗滌除去的淋洗處理,實(shí)施干燥后,為了使其完全固化,實(shí)施加熱處理(后烘烤)。
淋洗處理通常用純水來(lái)進(jìn)行,但為了節(jié)液,也可以使用如下方法在最終洗滌中使用純水,清洗初期使用使用過(guò)的純水或使基板傾斜清洗,或并用超聲波照射。
淋洗處理后,進(jìn)行除水、干燥后,通常進(jìn)行約200℃~250℃的加熱處理。
該加熱處理(后烘烤)可以將顯影后的涂膜按照上述條件使用加熱板或?qū)α骱嫦?熱風(fēng)循環(huán)式干燥機(jī))、高頻加熱機(jī)等加熱手段,以連續(xù)式或分批式來(lái)進(jìn)行。
根據(jù)所希望的色相數(shù),依次對(duì)各顏色重復(fù)進(jìn)行以上各工序,由此可以制作形成有著色了多種顏色的固化膜(著色圖案)的濾色器。
本發(fā)明的濾色器的對(duì)比度高、顏色濃度不均小、顏色特性良好,所以可以適用于固體攝像元件或液晶顯示元件。
作為本發(fā)明的著色感光性組合物的用途,主要以在濾色器的著色圖案中的用途為中心進(jìn)行了說(shuō)明,也可以適用于將構(gòu)成濾色器的著色圖案(像素)隔離的黑色矩陣的形成。
基板上的黑色矩陣可以使用含有炭黑、鈦黑等黑色顏料的加工顏料的著色感光性組合物,經(jīng)過(guò)涂布、曝光及顯影各工序,然后,根據(jù)需要通過(guò)后烘烤來(lái)形成。
<液晶顯示元件、固體攝像元件> 本發(fā)明的液晶顯示元件及固體攝像元件具備本發(fā)明的濾色器而構(gòu)成。更具體而言,例如在濾色器的內(nèi)面?zhèn)壬闲纬扇∠蚰ぃ蛊渑c電極基板對(duì)置,在間隙部充滿液晶并密封,由此可以得到作為本發(fā)明的液晶顯示元件的面板。另外,例如,通過(guò)在受光元件上形成濾色器,可以得到本發(fā)明的固體攝像元件。
實(shí)施例 以下,通過(guò)實(shí)施例更具體地說(shuō)明本發(fā)明,但本發(fā)明只要不超出其主旨,就不限定于以下的實(shí)施例。另外,只要沒(méi)有特別限定,“份”表示“質(zhì)量份”。
<特定聚合物的合成> 〔合成例1特定聚合物(P-1)的合成〕 在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入171.2g的ε-己內(nèi)酯、8.6g的甲基丙烯酸、0.2g的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,邊吹入氮邊攪拌溶解。向其中進(jìn)一步加入0.1g單丁基氧化錫,加熱到100℃。8小時(shí)后,用氣相色譜法確認(rèn)原料從混合液中消失,然后,冷卻到室溫,加入N-甲基-2-吡咯烷酮100mL,溶解混合液。向其中加入18.0g的DBU,在室溫下攪拌30分鐘后,進(jìn)而加入12.1g烯丙基溴。
然后,將混合液加熱到60℃,6小時(shí)后,用氣相色譜法確認(rèn)原料從混合液中消失后,冷卻至室溫。然后,將反應(yīng)混合液投入1L水中,析出結(jié)晶。將析出的結(jié)晶濾取,干燥,得到180.0g下述結(jié)構(gòu)的單體(X-1)。用NMR、IR確認(rèn)單體(X-1)的結(jié)構(gòu)。

然后,在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入75.0g單體(X-1)、10.0g單體M-11、15.0g甲基丙烯酸、2.4g十二烷基硫醇及233.0g的1-甲氧基-2-丙醇。邊吹入氮邊加熱至75℃攪拌。向其中加入0.55g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2時(shí)間后,進(jìn)一步加入0.55g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2小時(shí)后,在90℃下加熱攪拌2小時(shí)后,得到特定聚合物(P-1)的30%溶液。
用以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的凝膠滲透色譜法(GPC)對(duì)得到的特定聚合物(P-1)的重均分子量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果為1.9萬(wàn)。
〔合成例2特定聚合物(P-2)的合成〕 在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入228.2g的ε-己內(nèi)酯、8.6g甲基丙烯酸、0.2g的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,邊吹入氮邊攪拌溶解。向其中進(jìn)一步加入0.1g單丁基氧化錫,加熱至100℃。8小時(shí)后,用氣相色譜法確認(rèn)原料從混合液中消失后,冷卻至室溫,加入100mL的N-甲基-2-吡咯烷酮,溶解。向其中加入18.0g的DBU,在室溫下攪拌30分鐘后,進(jìn)一步加入13.1g環(huán)氧溴丙烷。
然后,將混合液加熱至50℃,6小時(shí)后,用氣相色譜法確認(rèn)原料從混合液中消失后,冷卻到室溫。將反應(yīng)混合液投入1L水中,析出結(jié)晶。將析出的結(jié)晶濾取,干燥,得到234.0g下述結(jié)構(gòu)的單體(X-2)。用NMR、IR確認(rèn)單體(X-2)的結(jié)構(gòu)。

然后,在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入75.0g單體(X-2)、10.0g單體M-11、15.0g甲基丙烯酸、2.0g十二烷基硫醇及233.0g的1-甲氧基-2-丙醇,邊吹入氮邊在75℃下加熱攪拌。向其中加入0.60g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2小時(shí)后,進(jìn)一步加入0.60g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2小時(shí)后,在90℃下加熱攪拌2小時(shí)后,得到特定聚合物(P-2)的30%溶液。
用以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的凝膠滲透色譜法法(GPC)對(duì)所得的特定聚合物(P-2)的重均分子量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果為2.1萬(wàn)。
〔合成例3特定聚合物(P-3)的合成〕 在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入114.1g的ε-己內(nèi)酯、13.0g甲基丙烯酸2-羥基乙酯、0.2g的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚,邊吹入氮邊攪拌溶解。向其中進(jìn)一步加入0.1g單丁基氧化錫,加熱至100℃。6小時(shí)后,用氣相色譜法確認(rèn)原料從混合液中消失后,冷卻至室溫,得到127.0g下述結(jié)構(gòu)的單體(X-3)。用NMR、IR確認(rèn)單體(X-3)的結(jié)構(gòu)。

然后,在500mL三頸燒瓶中導(dǎo)入78.0g單體(X-3)、10.0g單體M-11、12.0g甲基丙烯酸、2.3g十二烷基硫醇及233.0g的1-甲氧基-2-丙醇,邊吹入氮邊在75℃下加熱攪拌。向其中加入0.66g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2小時(shí)后,進(jìn)一步加入0.66g的2,2’-偶氮雙(異丁酸)二甲酯,在75℃下加熱攪拌2小時(shí)。2小時(shí)后,在100℃下加熱攪拌2小時(shí)。冷卻至室溫后,加入9.5g的2-甲基丙烯酰氧基乙基異氰酸酯、0.1g單丁基氧化錫,在60℃下加熱攪拌。6小時(shí)后,用NMR確認(rèn)原料消失后,加入22.5g的1-甲氧基-2-丙醇,得到特定聚合物(P-3)的30%溶液。
通過(guò)以聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的凝膠滲透色譜法法(GPC)對(duì)所得的特定聚合物(P-3)的重均分子量進(jìn)行測(cè)定,結(jié)果為2.3萬(wàn)。
在上述合成例中使用的單體M-11是指作為上述通式(1)表示的單體、馬來(lái)酰亞胺及馬來(lái)酰亞胺衍生物的優(yōu)選的具體例被例舉出的單體。
另外,特定聚合物(P-4)~(P-20)及比較用聚合物(C-1)~(C-4)與特定聚合物(P-1)~(P-3)的合成同樣地合成。
下述表1~表7中,示出了特定聚合物(P-1)~(P-20)及比較用聚合物(C-1)~(C-4)的結(jié)構(gòu)、重均分子量及酸值。







[實(shí)施例1~5、比較例1、2] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(1)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌混合3小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(1)〕 ·C.I.顏料紅254(平均1次粒徑24nm)100份 ·下述表8記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 150份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 600份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.5mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理4小時(shí),得到顏料分散組合物。
<顏料分散組合物的評(píng)價(jià)> 對(duì)于所得的顏料分散組合物,進(jìn)行下述評(píng)價(jià)(1)及(2)。結(jié)果總結(jié)示于表8。
(1)粘度的測(cè)定、評(píng)價(jià) 對(duì)于所得的顏料分散組合物,使用E型粘度計(jì)測(cè)定剛分散后的顏料分散組合物的粘度η1及分散后在室溫下經(jīng)過(guò)1周后的顏料分散組合物的粘度η2,評(píng)價(jià)增稠程度。此處,粘度低是表示起因于分散劑的粘度上升被抑制,顏料分散性及分散穩(wěn)定性良好。
(2)對(duì)比度的測(cè)定、評(píng)價(jià) 將所得的顏料分散組合物涂布在玻璃基板上,使干燥后的涂膜厚度為1μm,制作試樣。在2張偏振片間放置該試樣,測(cè)定偏光軸平行時(shí)與垂直時(shí)的透光量,以其比作為對(duì)比度(該評(píng)價(jià)法參考“1990年第7回色彩光學(xué)コンフアレンス、512色表示10.4“サイイズTFT-LCD用カラ一フイルタ一、植木、小関、福永、山中”)。此處,對(duì)比度高表示由于顏料在高度微細(xì)化的狀態(tài)下被均勻分散,所以透射率即著色力高。
表8 根據(jù)表8所示的結(jié)果可知,與比較例相比,含有(a)特定聚合物的實(shí)施例的顏料分散組合物的對(duì)比度高,初期粘度小,經(jīng)時(shí)的增稠也小。
[實(shí)施例6~10、比較例3、4] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(2)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌混合5小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(2)〕 ·C.I.顏料綠36(平均1次粒徑17nm) 100份 ·下述表9記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 180份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 600份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.1mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理6小時(shí),得到顏料分散組合物。
<顏料分散組合物的評(píng)價(jià)> 對(duì)于所得的顏料分散組合物,與實(shí)施例1相同地操作,進(jìn)行上述評(píng)價(jià)(1)及(2)。結(jié)果總結(jié)示于表9。
表9 根據(jù)表9所示的結(jié)果可知,與比較例相比,含有(a)特定聚合物的實(shí)施例的顏料分散組合物的對(duì)比度高、初期粘度小、經(jīng)時(shí)的增稠也小。
[實(shí)施例11~16、比較例5~7] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(3)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌3小時(shí)進(jìn)行混合,調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(3)〕 ·C.I.顏料紅254(平均1次粒徑25nm)110份 ·下述表10記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 150份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 500份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.5mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理4小時(shí),得到顏料分散組合物。
<著色感光性組合物的調(diào)制> 使用如上所述得到的顏料分散組合物,調(diào)制下述著色感光性組合物。
·顏料分散組合物 2000份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯(光聚合性化合物)100份 ·4-[鄰溴-對(duì)N,N-二(乙氧基羰基)氨基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引發(fā)劑) 20份 ·甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸(=75/25[質(zhì)量比])共聚物(重均分子量12,000)的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液(固態(tài)成分30%)(堿可溶性樹(shù)脂)400份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯(溶劑) 390份 <使用了著色感光性組合物的濾色器的制作及評(píng)價(jià)> (1)曝光感度 將調(diào)制的著色感光性組合物(彩色抗蝕劑液體)按照使成為顏色濃度指標(biāo)的x值成為0.650的方式涂布在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上,在90℃的烘箱中使其干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,對(duì)于涂膜的整面,以10mJ/cm2~500mJ/cm2的各種曝光量(照度20mW/cm2)進(jìn)行曝光,將曝光后的涂膜用堿顯影液CDK-1(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制)的1%水溶液覆蓋,靜止60秒。靜止后,噴淋狀散布純水,將顯影液流洗。然后,將如上所述實(shí)施了曝光及顯影的涂膜在220℃的烘箱中加熱處理1小時(shí)(后烘烤),在玻璃基板上形成濾色器用著色圖案(著色區(qū)域),制得著色濾波器基板(濾色器)。
此處,將在上述曝光工序中照射了光的區(qū)域的顯影后的膜厚相對(duì)于曝光前的膜厚100%為95%以上的最小曝光量作為曝光感度進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果示于下述表10中。
<著色感光性組合物及濾色器的評(píng)價(jià)> 然后,對(duì)于制得的著色感光性組合物及著色濾波器基板(濾色器),如下所述地進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果總結(jié)示于下述表10。
(2)對(duì)比度 將調(diào)制的著色感光性組合物(彩色抗蝕劑液)按照使成為色濃度指標(biāo)的x值成為0.650的方式涂布在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上,在90℃的烘箱中干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,對(duì)涂膜的整面以200mJ/cm2(照度20mW/cm2)進(jìn)行曝光,將曝光后的涂膜用堿顯影液CDK-1(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制)的1%水溶液覆蓋,靜止60秒。靜止后,噴淋狀散布純水,將顯影液流洗。然后,將如上所述實(shí)施了曝光及顯影的涂膜在220℃的烘箱中加熱處理1小時(shí)(后烘烤),在玻璃基板上形成濾色器用著色圖案(著色區(qū)域),制得著色濾波器基板(濾色器)。
在如上所述得到的濾色器的著色圖案上放置偏振片,夾持著色圖案,使用Topcon公司制的BM-5測(cè)定偏振片平行時(shí)的亮度與垂直時(shí)的亮度,用平行時(shí)的亮度除以垂直時(shí)的亮度而得到的值(=平行時(shí)的亮度/垂直時(shí)的亮度)作為用于評(píng)價(jià)對(duì)比度的指標(biāo)。值越大,表示對(duì)比度越高。
(3)對(duì)堿顯影液的溶解性及堿顯影液中的懸濁物的評(píng)價(jià) 在150ml燒杯中稱量100g堿顯影液(商品名CDK-1、富士FILMElectronic Materials株式會(huì)社制)的10%水溶液。
另一方面,在100mm×100mm的玻璃基板(商品名1737、Corning公司制)上涂布上述著色感光性組合物,使膜厚為2.5μm,在90℃的烘箱中干燥60秒(預(yù)烘烤)得到試樣,對(duì)玻璃進(jìn)行裁切使得試樣成為25mm×100mm,將其中的2張重合,使涂布面為外側(cè),制得測(cè)定試樣。
將該測(cè)定試樣浸漬在如上所述準(zhǔn)備的顯影液中,然后取出,重復(fù)20次該上下動(dòng)作,肉眼觀察預(yù)烘烤后的涂膜的溶解性與在顯影液中有無(wú)懸濁物。
另外,顯影液中的浸漬時(shí)間為每1次1秒~2秒。
評(píng)價(jià)指標(biāo)如下所示。此處,指標(biāo)的數(shù)字越大,表示涂膜的顯影性越好。
-評(píng)價(jià)指標(biāo)- 5上下動(dòng)作1次~10次,涂膜完全溶解,并且堿顯影液中沒(méi)有懸濁物 4上下動(dòng)作11次~20次,涂膜完全溶解,并且堿顯影液中沒(méi)有懸濁物 3上下動(dòng)作1次~10次,涂膜完全溶解,但堿顯影液中有懸濁物 2上下動(dòng)作11次~20次,涂膜完全溶解,但堿顯影液中有懸濁物 1即使上下動(dòng)作20次涂膜也不溶解 表10 由表10所示的結(jié)果可知,與比較例相比,實(shí)施例的著色感光性組合物的曝光感度高,并且涂膜對(duì)堿顯影液的溶解性高。另外,與比較例相比,實(shí)施例的濾色器的對(duì)比度高。
[實(shí)施例17~23、比較例8~10] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(4)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌混合3小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(4)〕 ·C.I.顏料紅254(平均1次粒徑25nm)120份 ·C.I.顏料紅177(平均1次粒徑22nm)20份 ·下述表11記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 240份 ·下述結(jié)構(gòu)的顏料衍生物B 25份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 600份
顏料衍生物B 然后,將由上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.2mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理6小時(shí),然后,進(jìn)一步使用帶有減壓機(jī)構(gòu)的高壓分散機(jī)NANO-3000-10(日本BEE株式會(huì)社制),在2000kg/cm3的壓力下以流量500g/min進(jìn)行分散處理。重復(fù)10次該分散處理,得到顏料分散組合物。
<著色感光性組合物的調(diào)制> 使用上述得到的顏料分散組合物,制作下述著色感光性組合物。
·顏料分散組合物2100份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯(光聚合性化合物) 80份 ·4-[鄰溴-對(duì)-N,N-二(乙氧基羰基)氨基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引發(fā)劑)50份 ·甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸(=75/25[質(zhì)量比])共聚物(重均分子量10,000)的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液(固態(tài)成分為30%)(堿可溶性樹(shù)脂) 300份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯(溶劑) 390份 <使用了著色感光性組合物的濾色器的制作> 將所得的著色感光性組合物(彩色抗蝕劑液)按照使成為色濃度指標(biāo)的x值成為0.650的方式涂布在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上,在90℃的烘箱中使其干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,在涂膜的整面以200mJ/cm2(照度20mW/cm2)進(jìn)行曝光,將曝光后的涂膜用堿顯影液CDK-1(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制)的1%水溶液覆蓋,靜止60秒。靜止后,噴淋狀散布純水,將顯影液流洗。然后,將如上所述實(shí)施了曝光及顯影的涂膜在220℃的烘箱中加熱處理1小時(shí)(后烘烤),在玻璃基板上形成濾色器用的著色圖案(著色區(qū)域),制得著色濾波器基板(濾色器)。
<著色感光性組合物及濾色器的評(píng)價(jià)> 對(duì)于制作的著色感光性組合物及著色濾波器基板(濾色器),與實(shí)施例11相同地評(píng)價(jià)(1)曝光感度、(2)對(duì)比度及(3)對(duì)堿顯影液的溶解性以及堿顯影液中的懸濁物。除此之外,如下所述地評(píng)價(jià)(4)電壓保持率。結(jié)果總結(jié)于下述表11。
(4)電壓保持率 在帶有ITO電極的玻璃基板(商品名1737、Corning公司制)上涂布用上述方法得到的著色感光性組合物,使干燥后的膜厚為2.0μm,在90℃的烘箱中干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,不介由掩模進(jìn)行100mJ/cm2的曝光(照度為20mW/cm2),使用堿顯影液(商品名CDK-1、富士FILM ElectronicMaterials株式會(huì)社制)的1%水溶液,在25℃下顯影,將涂膜在230℃的烘箱中加熱處理30分鐘(后烘烤)。由此,得到形成有著色固化膜的玻璃基板。
然后,用混合了5μm的玻璃珠的密封劑將形成有該著色固化膜的玻璃基板與僅以規(guī)定形狀蒸鍍了ITO電極的基板貼合,注入Merk株式會(huì)社制液晶MJ971189(商品名),制作液晶單元。
然后,將液晶單元在70℃的恒溫槽中放置48小時(shí)后,通過(guò)東陽(yáng)technica株式會(huì)社制液晶電壓保持率測(cè)定系統(tǒng)VHR-1A型(商品名)測(cè)定液晶單元的電壓保持率。
另外,電壓保持率是16.7毫秒后的液晶單元電位差/在0毫秒施加的電壓的值。
另外,測(cè)定該電壓保持率時(shí)的條件如下所述。
-測(cè)定條件- ·電極間距離5μm ·施加電壓脈沖振幅5V ·施加電壓脈沖頻率60Hz ·施加電壓脈沖幅度16.67msec 評(píng)價(jià)指標(biāo)如下所述。此處可知,指標(biāo)的數(shù)字越大,電壓保持率越高,顯示良好的電特性。
-評(píng)價(jià)指標(biāo)- 590%以上 485%以上且小于90% 380%以上且小于85% 275%以上且小于80% 1小于75% 表11 由表11所示的結(jié)果可知,與比較例相比,實(shí)施例的著色感光性組合物的曝光感度高、涂膜對(duì)堿顯影液的溶解性良好。另外,可知與比較例相比,實(shí)施例的濾色器的對(duì)比度高且具有高電壓保持率,電特性良好。
[實(shí)施例24~29、比較例11~13] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(5)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌混合4小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(5)〕 ·C.I.顏料藍(lán)15:6(平均1次粒徑22nm) 85份 ·C.I.顏料紫23(平均1次粒徑26nm) 15份 ·上述結(jié)構(gòu)的顏料衍生物B 15份 ·下述表12所述的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 200份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 600份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.5mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理6小時(shí),得到顏料分散組合物。
<著色感光性組合物的調(diào)制> 使用如上所述得到的顏料分散組合物,調(diào)制下述著色感光性組合物。
·顏料分散組合物2000份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯(光聚合性化合物) 100份 ·4-[鄰溴-對(duì)N,N-二(乙氧基羰基)氨基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引發(fā)劑) 30份 ·甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸(=75/25[質(zhì)量比])共聚物(重均分子量12,000)的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液(固態(tài)成分30%)(堿可溶性樹(shù)脂)400份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯(溶劑) 390份 <使用了著色感光性組合物的濾色器的制作> 將所得的著色感光性組合物(彩色抗蝕劑液)按照使成為色濃度指標(biāo)的x值成為0.650的方式涂布在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上,用90℃的烘箱干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,對(duì)涂膜的整面以200mJ/cm2(照度20mW/cm2)進(jìn)行曝光,將曝光后的涂膜用堿顯影液CDK-1(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制)的1%水溶液覆蓋,靜止60秒。靜止后,噴淋狀散布純水,將顯影液流洗。然后,將如上所述實(shí)施了曝光及顯影的涂膜在220℃的烘箱中加熱處理1小時(shí)(后烘烤),在玻璃基板上形成濾色器用著色圖案(著色區(qū)域),制作著色濾波器基板(濾色器)。
<著色感光性組合物及濾色器的評(píng)價(jià)> 對(duì)于制作的著色濾波器基板(濾色器),與實(shí)施例11相同地評(píng)價(jià)(1)曝光感度、(2)對(duì)比度及(3)對(duì)堿顯影液的溶解性以及堿顯影液中的懸濁物。除此之外,與實(shí)施例17相同地對(duì)(4)電壓保持率進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果總結(jié)示于下述表12。
表12 表12所示的結(jié)果可知,與比較例相比,實(shí)施例的著色感光性組合物的曝光感度高、涂膜對(duì)堿顯影液的溶解性良好。另外可知,與比較例相比,實(shí)施例的濾色器的對(duì)比度高且具有高電壓保持率,電特性良好。
[實(shí)施例30~35、比較例14~16] <顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(6)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,00r.p.m.攪拌混合3小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(6)〕 ·C.I.顏料綠36(平均1次粒徑16nm)70份 ·C.I.顏料黃150(平均1次粒徑26nm) 30份 ·下述表13記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(30質(zhì)量%溶液)280份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯750份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.3mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理6小時(shí),然后,進(jìn)一步使用帶有減壓機(jī)構(gòu)的高壓分散機(jī)NANO-3000-10(日本BEE株式會(huì)社制),在2000kg/cm3的壓力下,以流量500g/min進(jìn)行分散處理。重復(fù)10次該分散處理,得到顏料分散組合物。
<著色感光性組合物的調(diào)制> 使用如上所述得到的顏料分散組合物,調(diào)制下述著色感光性組合物。
·顏料分散組合物2000份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯(光聚合性化合物) 100份 ·4-[鄰溴-對(duì)N,N-二(乙氧基羰基)氨基苯基]-2,6-二(三氯甲基)-均三嗪(光聚合引發(fā)劑)30份 ·甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸(=75/25[質(zhì)量比])共聚物(重均分子量12,000)的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶液(固態(tài)成分30%)(堿可溶性樹(shù)脂)400份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯(溶劑) 390份 <使用了著色感光性組合物的濾色器的制作> 將所得的著色感光性組合物(彩色抗蝕劑液)按照使成為色濃度指標(biāo)的x值成為0.650的方式涂布在100mm×100mm的玻璃基板(1737、Corning公司制)上,在90℃的烘箱中干燥60秒(預(yù)烘烤)。然后,對(duì)涂膜的整面以200mJ/cm2(照度20mW/cm2)曝光,將曝光后的涂膜用堿顯影液CDK-1(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制)的1%水溶液覆蓋,靜止60秒。靜止后,噴淋狀散布純水,將顯影液流洗。然后,將如上所述實(shí)施了曝光及顯影的涂膜在220℃的烘箱中加熱處理1小時(shí)(后烘烤),在玻璃基板上形成濾色器用著色圖案(著色區(qū)域),制作著色濾波器基板(濾色器)。
<著色感光性組合物及濾色器的評(píng)價(jià)> 對(duì)于制作的著色濾波器基板(濾色器),與實(shí)施例11相同,評(píng)價(jià)(1)曝光感度、(2)對(duì)比度及(3)對(duì)堿顯影液的溶解性、以及堿顯影液中的懸濁物。除此之外,與實(shí)施例17相同地對(duì)(4)電壓保持率進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果總結(jié)示于下述表13。
表13 由表13所示的結(jié)果可知,與比較例相比,實(shí)施例的著色感光性組合物的曝光感度高、涂膜對(duì)堿顯影液的溶解性良好。另外,與比較例相比,實(shí)施例的濾色器對(duì)比度高、且具有高電壓保持率,電特性良好。
[實(shí)施例36~38、比較例17~19] <抗蝕劑液的調(diào)制> 將下述組成的成分混合溶解,調(diào)制抗蝕劑液。
〔抗蝕劑液的組成〕 ·丙二醇單甲基醚乙酸酯 19.20份 ·乳酸乙酯 36.67份 ·甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸-2-羥基乙酯(摩爾比=60/22/18)共聚物的40%丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)溶液 30.51份 ·二季戊四醇六丙烯酸酯 12.20份 ·阻聚劑(對(duì)甲氧基苯酚) 0.0061份 ·氟系表面活性劑(F-475、大日本油墨化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社制)0.83份 ·TAZ-107(みどり化學(xué)公司制) 0.586份 <帶有底涂層的硅晶片的制作> 將6英寸硅晶片在烘箱中于200℃下加熱處理30分鐘。然后,在該硅晶片上涂布上述抗蝕劑液,使干燥膜厚為1.5μm,進(jìn)而,在220℃的烘箱中下加熱干燥1小時(shí),形成底涂層,得到帶有底涂層的硅晶片基板。
<顏料分散組合物的調(diào)制> 混合下述組成(7)的成分,使用勻漿機(jī)以轉(zhuǎn)速3,000r.p.m.攪拌混合3小時(shí),調(diào)制含有顏料的混合溶液。
〔組成(7)〕 ·下述表14記載的顏料 100份 ·下述表14記載的(a)特定聚合物或比較用聚合物(10質(zhì)量%溶液) 180份 ·乙酸1-甲氧基-2-丙酯 750份 然后,將上述得到的混合溶液進(jìn)一步用使用了0.3mmφ氧化鋯珠粒的珠粒分散機(jī)DISPERMAT(GETZMANN公司制)分散處理3小時(shí),得到顏料分散組合物。
<著色感光性組合物的調(diào)制> 使用上述得到的顏料分散組合物,攪拌、混合以達(dá)到下述組成,調(diào)制著色感光性組合物的溶液。
·顏料分散組合物 1000份 ·CGI-12420份 (Ciba Specialty Chemicals公司制;肟系光聚合引發(fā)劑) ·二季戊四醇六丙烯酸酯(光聚合性化合物) 20份 ·TO-756(東亞合成公司制、光聚合性化合物) 35份 ·丙二醇單甲基醚乙酸酯 20份 <使用了著色感光性組合物的濾色器的制作及評(píng)價(jià)> 將如上所述調(diào)制的著色感光性組合物涂布在由上述方法得到的帶有底涂層的硅晶片的底涂層上,形成涂膜。然后,使用100℃的加熱板,加熱處理(預(yù)烘烤)120秒,使該涂膜的干燥膜厚為0.7μm。
然后,使用i射線步進(jìn)式曝光裝置FPA-3000i5+(Canon株式會(huì)社制),以365nm的波長(zhǎng)通過(guò)圖案為邊長(zhǎng)1.5μm的正方形的Island圖案掩模,在50mJ/cm2~1200mJ/cm2的范圍內(nèi),以各種曝光量進(jìn)行曝光。
然后,將形成有曝光后的涂膜的硅晶片基板載置在旋轉(zhuǎn)噴淋顯影機(jī)(DW-30型、株式會(huì)社Chemitronics制)的水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,使用CD-2000(富士FILM Electronic Materials株式會(huì)社制),在23℃下浸置式顯影60秒,在硅晶片上形成著色圖案(著色區(qū)域)。
將形成有著色圖案的硅晶片以真空吸盤(pán)方式固定在上述水平旋轉(zhuǎn)臺(tái)上,通過(guò)旋轉(zhuǎn)裝置將該硅晶片以轉(zhuǎn)速50r.p.m.旋轉(zhuǎn),并用噴嘴從其旋轉(zhuǎn)中心的上方噴淋狀地供給純水進(jìn)行淋洗處理,然后,進(jìn)行噴霧干燥。
(膜強(qiáng)度及基板密合性的評(píng)價(jià)) 對(duì)于如上所述得到的著色圖案,觀察是否發(fā)生圖案缺損。由該結(jié)果評(píng)價(jià)著色圖案的膜強(qiáng)度及著色圖案的基板密合性。
評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下所示。評(píng)價(jià)結(jié)果示于表14。
-評(píng)價(jià)基準(zhǔn)- ○完全未觀察到圖案缺損。
△基本未觀察到圖案缺損,但觀察到一部分缺損。
×顯著觀察到圖案缺損。
(顏色不均的評(píng)價(jià)) 用下述方法解析亮度分布,基于偏離平均的偏差為±5%以上的像素占總像素?cái)?shù)的比例來(lái)評(píng)價(jià)顏色不均。評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下所述。
首先,將如上所述調(diào)制的著色感光性組合物涂布在用上述方法得到的帶有底涂層的硅晶片的底涂層上,形成涂膜。然后,使用100℃的加熱板加熱處理(預(yù)烘烤)120秒,使該涂膜的干燥膜厚為0.7μm。
對(duì)于如上所述得到的單色的著色固化膜,從光學(xué)顯微鏡側(cè)向著色固化膜面照射光,用設(shè)置有倍率為1000倍的數(shù)碼相機(jī)的光學(xué)顯微鏡觀察其反射狀態(tài)。在設(shè)置于光學(xué)顯微鏡上的數(shù)碼相機(jī)上搭載了128萬(wàn)像素的CCD,拍攝處于反射狀態(tài)的著色固化膜的表面。攝影圖像作為以8位的位圖形式進(jìn)行數(shù)碼轉(zhuǎn)化而得到的數(shù)據(jù)(數(shù)碼圖像)來(lái)進(jìn)行保存。另外,著色固化膜表面的攝影是對(duì)任意選擇的20個(gè)區(qū)域進(jìn)行攝影。
另外,數(shù)碼轉(zhuǎn)化而得到的數(shù)據(jù)是通過(guò)將RGB的3原色各自的亮度設(shè)定成0~255的256等級(jí)的濃度分布,從而將攝影圖像數(shù)值化來(lái)進(jìn)行保存。
然后,對(duì)保存的數(shù)碼圖像劃分成格子狀,使1個(gè)格子尺寸相當(dāng)于實(shí)際基板上的邊長(zhǎng)為2μm的正方形,將一個(gè)分區(qū)內(nèi)的亮度平均化。
本實(shí)施例中,由于用128萬(wàn)像素的數(shù)碼相機(jī)拍攝光學(xué)1000倍的圖像,所以實(shí)際基板上的2μm為拍攝圖像上的2mm,顯示器上的圖像尺寸為452mm×352mm,因此一個(gè)區(qū)域中的總分區(qū)數(shù)為39776個(gè)。
對(duì)于各區(qū)域的全部分區(qū),計(jì)測(cè)任意的1個(gè)分區(qū)和與其鄰接的全部鄰接分區(qū)的平均亮度。將與鄰接分區(qū)的平均亮度之差為5%以上的分區(qū)認(rèn)定為明顯誤差分區(qū),計(jì)算全部區(qū)域的明顯誤差分區(qū)的平均總數(shù)、和全部區(qū)域的明顯誤差分區(qū)的平均總數(shù)占各區(qū)域的總分區(qū)數(shù)(39776個(gè))的比例(比例A)。
評(píng)價(jià)基準(zhǔn)如下所述。評(píng)價(jià)結(jié)果示于表14。
-評(píng)價(jià)基準(zhǔn)- ○比例A小于2% △比例A為2%以上且小于5% ×比例A為5%以上 表14 由表14所示的結(jié)果可知,由實(shí)施例的著色感光性組合物得到的著色圖案未產(chǎn)生色不均,另外,與比較例相比,基板密合性優(yōu)異。
可知在制作具備由上述實(shí)施例11~35得到的濾色器的液晶顯示元件時(shí),所得的液晶顯示元件的對(duì)比度優(yōu)異,未發(fā)生顏色不均,具有良好的圖像顯示性能。
另外,在制作具備由所述實(shí)施例36~38的著色感光性組合物得到的濾色器的固體攝像元件時(shí),所得的固體攝像元件未發(fā)生顏色不均,具有優(yōu)異的顏色分辨率。
權(quán)利要求
1、一種顏料分散組合物,其特征在于,含有(a)高分子化合物、(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑,所述(a)高分子化合物包含選自下述通式(I)及(II)中的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元,
通式(I)及(II)中,R1~R6分別獨(dú)立地表示氫原子或1價(jià)有機(jī)基團(tuán),X1及X2分別獨(dú)立地表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或亞苯基,L1及L2分別獨(dú)立地表示單鍵或2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán),Y1表示氧原子、硫原子或-NH-,Y2表示單鍵、-C(=O)O-或-CONH-,Z1及Z2分別獨(dú)立地表示包含碳-碳雙鍵、碳-碳三鍵及環(huán)狀醚中的任一種的基團(tuán),m及n分別獨(dú)立地表示2~8的整數(shù),p及q分別獨(dú)立地表示1~100的整數(shù)。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的顏料分散組合物,其特征在于,所述(a)高分子化合物在側(cè)鏈上以50mgKOH/g以上且200mgKOH/g以下的范圍含有酸基。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顏料分散組合物,其特征在于,所述(a)高分子化合物在側(cè)鏈上具有雜環(huán)基。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顏料分散組合物,其特征在于,其用于形成濾色器中的著色區(qū)域。
5、一種著色感光性組合物,其特征在于,含有權(quán)利要求1或2所述的顏料分散組合物、光聚合性化合物及光聚合引發(fā)劑。
6、一種濾色器,其特征在于,在基板上具有由權(quán)利要求5所述的著色感光性組合物形成的著色區(qū)域。
7、一種液晶顯示元件,其特征在于,具備權(quán)利要求6所述的濾色器。
8、一種固體攝像元件,其特征在于,具備權(quán)利要求6所述的濾色器。
全文摘要
本發(fā)明提供了顏料分散組合物、著色感光性組合物、濾色器、液晶顯示元件及固體攝像元件;該顏料分散組合物能使微細(xì)化的顏料以1次粒子的狀態(tài)分散,其分散穩(wěn)定性優(yōu)異,可形成對(duì)比度優(yōu)異的著色被膜;該著色感光性組合物含有該顏料分散組合物,其固化感度優(yōu)異,可形成高強(qiáng)度且對(duì)比度優(yōu)異的著色固化膜。本發(fā)明的顏料分散組合物的特征在于,其含有(a)高分子化合物、(b)顏料及(c)有機(jī)溶劑,所述(a)高分子化合物包含選自通式(I)及(II)中的任一個(gè)所示的重復(fù)單元中的至少1種重復(fù)單元,通式(I)及(II)中,R1~R6表示氫原子等,X1及X2表示-CO-等,L1及L2表示2價(jià)有機(jī)連結(jié)基團(tuán)等,Y1表示氧原子等,Y2表示-C(=O)O-等,Z1及Z2表示含有碳-碳雙鍵等的基團(tuán),m及n表示2~8的整數(shù),p及q表示1~100的整數(shù)。
文檔編號(hào)C09B67/20GK101676338SQ20091017438
公開(kāi)日2010年3月24日 申請(qǐng)日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
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