本發(fā)明涉及著色感光性樹脂組合物、利用其制造的濾色器和圖像顯示裝置。
背景技術(shù):
濾色器廣泛用于攝像元件、液晶顯示裝置(LCD)等各種顯示裝置,其應(yīng)用范圍在急速地擴(kuò)大。上述濾色器由紅色(Red)、綠色(Green)和藍(lán)色(Blue)這三色的著色圖案組成,或者由黃色(Yellow)、品紅色(Magenta)和青色(Cyan)這三色的著色圖案組成。
上述濾色器的各個著色圖案一般利用包含顏料或染料等著色劑、粘結(jié)劑樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑和溶劑的著色感光性樹脂組合物形成。利用了上述著色感光性樹脂組合物的著色圖案加工通常通過光刻工序進(jìn)行。
作為這樣的著色感光性樹脂組合物,多使用與顏料和粘結(jié)劑樹脂一起含有光聚合性化合物和光聚合引發(fā)劑的組合物。
就現(xiàn)在的顯示器而言,為了傳送更為真實(shí)的圖像,高分辨率型號在急劇地增加,特別是對于作為個人攜帶用設(shè)備的移動電話、平板PC中應(yīng)用的面板,要求500ppi以上的高精密化,甚至要求比從較遠(yuǎn)處觀看的TV、監(jiān)視器小的像素尺寸。
隨著成為高精密化,為了在限定的空間中放入大量的像素,黑矩陣的區(qū)域必須變大。但是,如果這樣做,開口率降低,不能產(chǎn)生充分的亮度,另外,由于大量的黑矩陣圖案,在抗蝕劑涂布時在平坦性上產(chǎn)生問題,有可能產(chǎn)生沒有被涂布的部分。
這樣的問題被視為最近在向著顯示器的高精密化的途中產(chǎn)生的問題,為了解決上述的問題,除了只是降低抗蝕劑固體成分的含量來使粘度降低以外,沒有特別的解決方案。
但是,如果只是降低固體成分的含量來降低粘度,則具有如下的缺點(diǎn):對采用狹縫涂布機(jī)涂布時的平坦性產(chǎn)生眾多影響,產(chǎn)生亮度不均,不良増加。例如,專利文獻(xiàn)1中公開了有關(guān)著色感光性樹脂組合物的內(nèi)容,但上述現(xiàn)有技術(shù)具有下述的問題:由于涂布性能差,因此平坦性差,顯影速度也差。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:韓國公開專利第10-2009-0008077號公報
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的目的在于提供涂布性、顯影速度、密合性和感度優(yōu)異的著色感光性樹脂組合物。
另外,本發(fā)明的目的在于提供使用上述著色感光性樹脂組合物制造的亮度優(yōu)異的濾色器和圖像顯示裝置。
用于解決課題的手段
用于實(shí)現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物,其特征在于,包含:堿可溶性樹脂;光聚合性化合物;和光聚合引發(fā)劑,上述堿可溶性樹脂含有由下述的化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元和由化學(xué)式2表示的結(jié)構(gòu)單元,上述光聚合引發(fā)劑包含由下述的化學(xué)式3表示的化合物。
[化學(xué)式1]
[化學(xué)式2]
[化學(xué)式3]
上述化學(xué)式1中,R1為氫、包含或不含雜原子的碳數(shù)1~12的脂肪族烴、或者包含或不含雜原子的碳數(shù)6~12的芳香族烴,n為1~500的整數(shù),上述化學(xué)式2中,R2為氫或碳數(shù)1~12的烷基,R3為碳數(shù)2~20的線形烷基、或碳數(shù)2~20的分支狀烷基,m為1~500的整數(shù),上述化學(xué)式3中,R4~R7各自獨(dú)立地為氫、鹵素、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基、或碳數(shù)3~20的環(huán)烷基,R8~R14各自獨(dú)立地為氫、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基、碳數(shù)3~20的環(huán)烷基、氨基、硝基、氰基或羥基,p為0或1。
另外,本發(fā)明提供用上述著色感光性樹脂組合物制造的濾色器和包含其的圖像顯示裝置。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物能夠提供涂布性、顯影速度、密合性和感度優(yōu)異的著色感光性樹脂組合物。
另外,利用本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物制造的濾色器和圖像顯示裝置具有亮度優(yōu)異的特性。
附圖說明
圖1為利用通過本發(fā)明的實(shí)施方式制造的著色感光性樹脂組合物進(jìn)行感度評價的附圖。
具體實(shí)施方式
以下對于本發(fā)明更為詳細(xì)地說明。
本發(fā)明中使某構(gòu)件位于其他構(gòu)件“上”時,其不僅包含某構(gòu)件與其他構(gòu)件相接的情形,也包含在兩構(gòu)件間還存在其他構(gòu)件的情形。
本發(fā)明中使某部分包含某構(gòu)成要素時,只要無特別相反的記載,其并非排除其他的構(gòu)成要素,而是意味著能夠還包含其他的構(gòu)成要素。
本發(fā)明提供著色感光性樹脂組合物和利用其的濾色器。
堿可溶性樹脂
本發(fā)明的堿可溶性樹脂含有由下述的化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元和由下述的化學(xué)式2表示的結(jié)構(gòu)單元。
[化學(xué)式1]
[化學(xué)式2]
上述化學(xué)式1中,R1為氫、包含或不含雜原子的碳數(shù)1~12的脂肪族烴、或者包含或不含雜原子的碳數(shù)6~12的芳香族烴,n為1~500的整數(shù),上述化學(xué)式2中,R2為氫、或碳數(shù)1~12的烷基,R3為碳數(shù)2~20的線形烷基、或碳數(shù)2~20的分支狀烷基,m為1~500的整數(shù)。
具體地,上述化學(xué)式2中,R2為氫、或甲基。
對于含有上述化學(xué)式1和化學(xué)式2的結(jié)構(gòu)單元的堿可溶性樹脂的形態(tài)并無限制。即,可以是使上述結(jié)構(gòu)單元一定地重復(fù)的嵌段共聚物形態(tài),或者是使上述結(jié)構(gòu)單元無規(guī)地重復(fù)的無規(guī)共聚物形態(tài)。
與上述化學(xué)式1的結(jié)構(gòu)單元關(guān)聯(lián)的單體,具體地,例如可列舉出(甲基)丙烯酸環(huán)氧化雙環(huán)癸酯、(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧三環(huán)癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧三環(huán)癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸環(huán)氧化雙環(huán)戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-(3,4-環(huán)氧三環(huán)癸烷-9-基氧)乙酯、(甲基)丙烯酸2-(3,4-環(huán)氧三環(huán)癸烷-8-基氧)乙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)氧化雙環(huán)戊氧基己酯等。這些中,特別優(yōu)選地,可以列舉出(甲基)丙烯酸環(huán)氧化雙環(huán)癸酯、(甲基)丙烯酸環(huán)氧化雙環(huán)戊氧基乙酯等。其中,(甲基)丙烯酸酯意味著丙烯酸酯和/或甲基丙烯酸酯。
與上述化學(xué)式2的結(jié)構(gòu)單元關(guān)聯(lián)的單體,具體地,例如可列舉出丙烯酸乙酯、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、丙烯酸正戊酯、甲基丙烯酸正戊酯、丙烯酸2-甲基丁酯、甲基丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸2-乙基丙酯、甲基丙烯酸2-甲基丁酯、丙烯酸正己酯、丙烯酸2-乙基丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正庚酯、丙烯酸正癸酯、丙烯酸正十二烷基酯、丙烯酸正十三烷基酯、丙烯酸正十六烷基酯、丙烯酸正十七烷基酯、丙烯酸硬脂酯、甲基丙烯酸硬脂酯、丙烯酸2,2,3,3-四氟丙酯、丙烯酸3-三甲氧基甲硅烷基丙酯、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、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、甲氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、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、甘油單丙烯酸酯和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3-二甲基氨基丙酯和甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不飽和羧酸氨基烷基酯類;
丙烯酸縮水甘油酯和甲基丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類;以及
在聚丙烯酸甲酯、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支鏈的末端具有單丙烯?;騿渭谆;木薮髥误w類等。
另外,上述堿可溶性樹脂可以追加地還含有下述的化學(xué)式4的結(jié)構(gòu)單元。
[化學(xué)式4]
上述化學(xué)式4中,R15和R17各自獨(dú)立地為氫或碳數(shù)1~6的烷基,R16為包含由酸酐衍生的羧酸的殘基,q為1~500的整數(shù)。
上述酸酐包含選自鄰苯二甲酸酐(Phthalic anhydride)、(2-十二碳烯-1-基)琥珀酸酐((2-Dodecen-1-yl)succinic anhydride)、馬來酸酐(Maleic anhydride)、琥珀酸酐(Succinic anhydride)、檸康酸酐(Citraconic anhydride)、戊二酸酐(Glutaric anhydride)、甲基琥珀酸酐(Methylsuccinic anhydride)、3,3-二甲基戊二酸酐(3,3-Dimethylglutaric anhydride)、苯基琥珀酸酐(Phenylsuccinic anhydride)、衣康酸酐(Itaconic anhydride)、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐(3,4,5,6-Tetrahydrophthalic anhydride)、偏苯三酸酐(Trimellitic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐(Hexahydrophthalic anhydride)和降冰片烯二酸酐(Carbic anhydride)中的1種以上。
本發(fā)明中,上述堿可溶性樹脂追加地含有上述化學(xué)式4的結(jié)構(gòu)單元的情況下,能夠具有不到0℃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,因此透明性優(yōu)異,亮度增加,同時用狹縫涂布機(jī)涂布時的涂布能力提高,抑制亮度不均和未涂布現(xiàn)象,能夠制造品質(zhì)優(yōu)異的濾色器。
上述堿可溶性樹脂相對于構(gòu)成上述堿可溶性樹脂的結(jié)構(gòu)單元的總含量,可以以1~99摩爾%含有由上述化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元。另外,相對于構(gòu)成上述堿可溶性樹脂的結(jié)構(gòu)單元的總含量,可含有1~99摩爾%由上述化學(xué)式2表示的結(jié)構(gòu)單元。相對于構(gòu)成上述堿可溶性樹脂的結(jié)構(gòu)單元的總含量,可含有1~99摩爾%由上述化學(xué)式4表示的結(jié)構(gòu)單元。
在上述摩爾%范圍內(nèi)含有由上述化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元、由上述化學(xué)式2表示的結(jié)構(gòu)單元、或由上述化學(xué)式4表示的結(jié)構(gòu)單元的情況下,具有如下優(yōu)點(diǎn):能夠得到顯影性、可溶性和與染料的均衡良好的堿可溶性樹脂。
另外,上述堿可溶性樹脂可追加地使用包含不飽和雙鍵的單體,使其共聚而制造。
對上述包含不飽和雙鍵的單體的種類并無特別限定,具體地,有例如苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、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-乙烯基芐基甲基醚、間-乙烯基芐基甲基醚、對-乙烯基芐基甲基醚、鄰-乙烯基芐基縮水甘油基醚、間-乙烯基芐基縮水甘油基醚和對-乙烯基芐基縮水甘油基醚等芳香族乙烯基化合物;
N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-芐基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺、N-對-羥基苯基馬來酰亞胺、N-鄰-甲基苯基馬來酰亞胺、N-間-甲基苯基馬來酰亞胺、N-對-甲基苯基馬來酰亞胺、N-鄰-甲氧基苯基馬來酰亞胺、N-間-甲氧基苯基馬來酰亞胺和N-對-甲氧基苯基馬來酰亞胺等N-取代馬來酰亞胺系化合物;
(甲基)丙烯酸環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)[5.2.1.O2,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-雙環(huán)戊氧基乙酯和(甲基)丙烯酸異冰片酯等脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類;以及
3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧雜環(huán)丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環(huán)丁烷和2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環(huán)丁烷等不飽和氧雜環(huán)丁烷類化合物等。
上述包含不飽和雙鍵的單體可各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
對上述包含不飽和雙鍵的單體的含量并無特別限定,相對于構(gòu)成上述堿可溶性樹脂的結(jié)構(gòu)單元的總含量,優(yōu)選含有5~50摩爾%。
另外,上述堿可溶性樹脂的酸值,為了確保與染料的相容性和著色感光性樹脂組合物的保存穩(wěn)定性,優(yōu)選為30~150mgKOH/g。
上述堿可溶性樹脂的酸值為上述范圍內(nèi)的情況下,上述著色感光性樹脂組合物能夠確保充分的顯影速度,能夠防止基板與著色感光性樹脂組合物的密合性減小、發(fā)生圖案的短路的現(xiàn)象,由于與染料的相容性優(yōu)異,因此能夠防止染料析出的現(xiàn)象。另外,具有如下優(yōu)點(diǎn):防止著色感光性樹脂組合物的保存穩(wěn)定性降低的現(xiàn)象,能夠防止粘度上升的問題的發(fā)生。
本發(fā)明中,上述堿可溶性樹脂,相對于著色感光性樹脂組合物中固體成分總重量,優(yōu)選含有10~80重量%,更優(yōu)選含有10~70重量%。在上述10~80重量%的范圍內(nèi)時,顯影液中的溶解性充分,圖案形成變得容易,防止顯影時曝光部的像素部分的膜減少,非像素部分的泄漏性可變得良好。
光聚合性化合物
本發(fā)明中光聚合性化合物為在后述的光聚合引發(fā)劑的作用下能夠聚合的化合物,能夠使用單官能單體、2官能單體或多官能單體,具體地,能夠使用2官能以上的多官能單體。
作為上述單官能單體的具體的例子,可列舉出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、或N-乙烯基吡咯烷酮等,但并不限定于此。
上述2官能單體例如可列舉出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯酰氧基乙基)醚、或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于此。
上述多官能單體,具體地,有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于此。
相對于本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中固體成分總重量,優(yōu)選以5~45重量%含有上述光聚合性化合物,更優(yōu)選以7~45重量%含有上述光聚合性化合物。上述光聚合性化合物為上述5~45重量%范圍時能夠使像素部的強(qiáng)度、平坦性變得良好。
光聚合引發(fā)劑
與上述丙烯酸系粘結(jié)劑樹脂一起成為本發(fā)明的特征的肟酯芴系引發(fā)劑用于使上述著色感光性樹脂組合物的感度提高。上述光聚合引發(fā)劑為用于引發(fā)上述光聚合性化合物的化合物,在本發(fā)明中通過使用由下述的化學(xué)式3表示的肟酯芴系引發(fā)劑,從而使上述著色感光性樹脂組合物高感度化,使曝光時間縮短,其產(chǎn)生的圖案性提高,同時能夠具有高分辨率。
[化學(xué)式3]
上述化學(xué)式3中,R4~R7各自獨(dú)立地為氫、鹵素、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基、或碳數(shù)3~20的環(huán)烷基,R8~R14各自獨(dú)立地為氫、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基、碳數(shù)3~20的環(huán)烷基、氨基、硝基、氰基或羥基,p為0或1。
本發(fā)明中提及的鹵素為氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)。
本發(fā)明中提及的烷基意味著只由碳和氫原子構(gòu)成、不具有不飽和度、用單鍵與分子的其余部分結(jié)合的直鏈或側(cè)鏈型的烴基。烷基優(yōu)選碳數(shù)1~20的直鏈型或分支型烷基,更優(yōu)選碳數(shù)1~10的直鏈型或分支型烷基,最優(yōu)選碳數(shù)1~6的直鏈型或分支型烷基。作為這樣的非取代的烷基的例子,可列舉出甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、己基等。上述烷基中所含的一個以上的氫原子可以被鹵素原子、羥基、硫醇基(-SH)、硝基、氰基、氨基、脒基、肼、或腙基、羧基、磺酸基、磷酸基、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)1~20的鹵代的烷基、碳數(shù)1~20的烯基、碳數(shù)1~20的炔基、碳數(shù)1~20的雜烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)6~20的芳基烷基、碳數(shù)6~20的雜芳基、或碳數(shù)6~20的雜芳基烷基取代。
本發(fā)明中提及的烷氧基優(yōu)選各自具有碳數(shù)1~20的烷基部分的含有氧的直鏈型或分支型烷氧基。更優(yōu)選碳數(shù)1~10的烷氧基,最優(yōu)選碳數(shù)1~4的烷氧基。作為這樣的烷氧基的例子,可以列舉出甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、和叔丁氧基。上述烷氧基也可以被氟、氯或溴這樣的一個以上的鹵素原子進(jìn)一步取代而提供鹵代烷氧基。作為這樣的例子,可以列舉出氟甲氧基、氯甲氧基、三氟甲氧基、三氟乙氧基、氟乙氧基和氟丙氧基等。上述烷氧基中的一個以上的氫原子可以被與上述烷基的情形同樣的取代基取代。
本發(fā)明中提及的環(huán)烷基不僅包含單環(huán)系,而且也包含多環(huán)系烴,上述環(huán)烷基中的至少一個以上的氫原子可以被與上述烷基的情形同樣的取代基取代。上述環(huán)烷基優(yōu)選為碳數(shù)3~20的環(huán)烷基,更優(yōu)選碳數(shù)3~10的環(huán)烷基,最優(yōu)選碳數(shù)3~8的環(huán)烷基。
本發(fā)明中提及的芳基意味著只由氫和碳組成的芳香族單環(huán)或多環(huán)烴環(huán)系,此時,環(huán)系可部分地或完全地飽和。芳基中的至少一個以上的氫原子可被與上述烷基的情形同樣的取代基取代。上述芳基為通過去除一個氫而由芳香族烴衍生的有機(jī)基團(tuán),包含各環(huán)中適當(dāng)?shù)睾?~7個、優(yōu)選地5或6個環(huán)原子的單一或稠合環(huán)系,甚至包含多個芳基用單鍵連結(jié)的形態(tài)。上述芳基優(yōu)選為碳數(shù)6~20,更優(yōu)選具有碳數(shù)6~18。
本發(fā)明中提及的羥基烷基意味著羥基結(jié)合于上述定義的烷基的OH-烷基,羥基烷氧基烷基意味著將上述羥基烷基和烷基連結(jié)于氧的羥基烷基-O-烷基。上述羥基烷基優(yōu)選為碳數(shù)1~20,更優(yōu)選為碳數(shù)1~10,最優(yōu)選為碳數(shù)1~6。上述羥基烷氧基烷基優(yōu)選為碳數(shù)2~40,更優(yōu)選為碳數(shù)2~20,最優(yōu)選為碳數(shù)2~9。
本發(fā)明中提及的芳基烷基意味著上述烷基的一個以上的氫原子被上述芳基取代。芳基烷基優(yōu)選為碳數(shù)7~40,更優(yōu)選為碳數(shù)7~28,最優(yōu)選為碳數(shù)7~24。
對于由上述化學(xué)式3表示的肟酯芴系引發(fā)劑而言,p可為0或1,p為0的情況下,可以由下述的化學(xué)式5表示,p為1的情況下,可以由下述的化學(xué)式6表示。
[化學(xué)式5]
上述化學(xué)式5中,R18~R21各自獨(dú)立地為氫、鹵素、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基或碳數(shù)3~20的環(huán)烷基;A為氫、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基、碳數(shù)3~20的環(huán)烷基、氨基、硝基、氰基或羥基。
上述R18~R21,具體地可為氫、溴、氯、碘、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、異己基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、羥基甲基、羥基乙基、羥基正丙基、羥基正丁基、羥基異丁基、羥基正戊基、羥基異戊基、羥基正己基、羥基異己基、羥基甲氧基甲基、羥基甲氧基乙基、羥基甲氧基丙基、羥基甲氧基丁基、羥基乙氧基甲基、羥基乙氧基乙基、羥基乙氧基丙基、羥基乙氧基丁基、羥基乙氧基戊基或羥基乙氧基己基;A可為氫、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、羥基甲基、羥基乙基、羥基丙基、羥基丁基、羥基甲氧基甲基、羥基甲氧基乙基、羥基甲氧基丙基、羥基甲氧基丁基、羥基乙氧基甲基、羥基乙氧基乙基、羥基乙氧基丙基、羥基乙氧基丁基、氨基、硝基、氰基或羥基,并不限定于此。
優(yōu)選地,上述R18和R19各自獨(dú)立地可為氫或正丁基;R20可為甲基;R21可為甲基、正丁基或苯基;A可為氫或硝基。優(yōu)選上述R18和R19相同。
作為化學(xué)式5的肟酯芴系引發(fā)劑,代表性地可以列舉出下述的化合物,但并不限定于下述的例子,適合上述條件的公知的肟酯芴系引發(fā)劑全部都可使用。
[化學(xué)式6]
上述化學(xué)式6中,R22~R32各自獨(dú)立地為氫、鹵素、碳數(shù)1~20的烷基、碳數(shù)6~20的芳基、碳數(shù)1~20的烷氧基、碳數(shù)7~40的芳基烷基、碳數(shù)1~20的羥基烷基、碳數(shù)2~40的羥基烷氧基烷基或碳數(shù)3~20的環(huán)烷基。
上述R22~R32,具體地可為氫、溴、氯、碘、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、異己基、苯基、萘基、聯(lián)苯基、三聯(lián)苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、羥基甲基、羥基乙基、羥基正丙基、羥基正丁基、羥基異丁基、羥基正戊基、羥基異戊基、羥基正己基、羥基異己基、羥基甲氧基甲基、羥基甲氧基乙基、羥基甲氧基丙基、羥基甲氧基丁基、羥基乙氧基甲基、羥基乙氧基乙基、羥基乙氧基丙基、羥基乙氧基丁基、羥基乙氧基戊基或羥基乙氧基己基。
優(yōu)選地,上述R22和R23可各自獨(dú)立地為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基;R24可為甲基、乙基、或丙基;R25可為甲基、乙基、丙基、或丁基;R26~R32可為氫。優(yōu)選上述R22和R23相同。
作為上述化學(xué)式6的肟酯芴系引發(fā)劑,代表性地可以列舉出下述的化合物,但并不限定于下述的例子,適合上述條件的本領(lǐng)域中公知的肟酯芴系引發(fā)劑都可使用。
對上述光聚合引發(fā)劑的含量并無特別限定,相對于上述著色感光性樹脂組合物全體,優(yōu)選0.1~10重量%,更優(yōu)選為0.1~5重量%,進(jìn)一步優(yōu)選可以以0.1~1重量%含有。對于上述光聚合引發(fā)劑的含量而言,在上述范圍內(nèi)含有的情況下,能夠防止感度降低、顯影工序中發(fā)生圖案的脫落的現(xiàn)象,能夠防止由于過度的反應(yīng)而發(fā)生過度的交聯(lián)反應(yīng)、產(chǎn)生褶皺的涂膜的物性降低的現(xiàn)象。
在不損害本發(fā)明的效果的范圍內(nèi)可以追加地使用上述以外的光聚合引發(fā)劑。上述可追加地使用的光聚合引發(fā)劑,例如,優(yōu)選使用選自苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯(lián)咪唑系化合物和噻噸酮系化合物中的1種以上的化合物。
上述苯乙酮系化合物,例如可列舉出二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、和2-(4-甲基芐基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮等。
上述二苯甲酮系化合物,例如可列舉出二苯甲酮、0-苯甲?;郊姿峒柞?、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲?;?4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4”-四(叔-丁基過氧羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
上述三嗪系化合物,例如可列舉出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-胡椒基-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]-1,3,5-三嗪和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。
上述聯(lián)咪唑化合物,例如可列舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)聯(lián)咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯(lián)咪唑和4,4’,5,5’位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。上述聯(lián)咪唑化合物中,優(yōu)選使用2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑和2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯(lián)咪唑。
上述噻噸酮系化合物,例如可列舉出2-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。
另外,上述光聚合引發(fā)劑,為了提高本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物的感度,可以進(jìn)一步包含光聚合引發(fā)輔助劑。本發(fā)明涉及的著色感光性樹脂組合物通過包含光聚合引發(fā)輔助劑,能夠進(jìn)一步提高感度,能夠增加生產(chǎn)率。
上述光聚合引發(fā)輔助劑,可優(yōu)選使用例如選自胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有機(jī)硫化物中的1種以上的化合物。
上述胺化合物,例如可以列舉出三乙醇胺、甲基二乙醇胺和三異丙醇胺等脂肪族胺化合物;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、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮(通稱:米蚩酮)和4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等芳香族胺化合物,作為上述胺化合物,優(yōu)選使用芳香族胺化合物。
上述羧酸化合物,例如可以列舉出苯基硫代醋酸、甲基苯基硫代醋酸、乙基苯基硫代醋酸、甲基乙基苯基硫代醋酸、二甲基苯基硫代醋酸、甲氧基苯基硫代醋酸、二甲氧基苯基硫代醋酸、氯苯基硫代醋酸、二氯苯基硫代醋酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基醋酸、萘基硫代醋酸、N-萘基甘氨酸和萘氧基醋酸等芳香族雜醋酸類。
上述具有硫醇基的有機(jī)硫化物,例如可以列舉出2-巰基苯并噻唑、1,4-雙(3-巰基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、和四甘醇雙(3-巰基丙酸酯)等。
這樣的光聚合引發(fā)輔助劑,相對于光聚合引發(fā)劑1摩爾,優(yōu)選以10摩爾以下,更優(yōu)選以0.01~5摩爾的范圍使用。在上述范圍內(nèi)使用光聚合引發(fā)輔助劑的情況下,能夠提高聚合效率,期待生產(chǎn)率提高效果。
溶劑
溶劑用于使本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物的其他成分溶解,只要是在通常使用的著色感光性樹脂組合物中使用的溶劑,則可以無特別限制地使用,優(yōu)選醚類、芳香族烴類、酮類、醇類、酯類、酰胺類等。
如果列舉上述溶劑的具體的例子,可以列舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚類;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚類;二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚類;甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯等亞烷基二醇烷基醚乙酸酯類;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮等酮類;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環(huán)己醇、乙二醇、甘油等醇類;3-乙氧基丙酸乙酯、3-丙酸甲酯等酯類、γ-丁內(nèi)酯等環(huán)狀酯類等。
上述溶劑在涂布性和干燥性的方面,優(yōu)選沸點(diǎn)為100℃~200℃的有機(jī)溶劑,例如可列舉出丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環(huán)己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-丙酸甲酯等。上述例示的溶劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
上述例示的溶劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。另外,上述溶劑相對于本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物總重量,優(yōu)選60~90重量%,更優(yōu)選含有70~85重量%。如果以60~90重量%的范圍含有上述溶劑,則采用輥涂機(jī)、旋涂機(jī)、狹縫和旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、狹縫涂布機(jī)(有時也稱為模壓涂布機(jī))、噴涂機(jī)、反轉(zhuǎn)印刷、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、移印和噴墨等涂布裝置涂布時的涂布性變得良好。
著色劑
本發(fā)明中,著色劑可以包含1種以上的顏料、1種以上的染料或它們的混合物。
上述顏料可以使用該領(lǐng)域中一般使用的有機(jī)顏料或無機(jī)顏料。另外,對于上述顏料,根據(jù)需要可實(shí)施樹脂處理、利用了導(dǎo)入了酸性基團(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的顏料表面的接枝處理、采用硫酸微?;ǖ鹊奈⒘;幚?、用于將雜質(zhì)除去的采用有機(jī)溶劑、水等的清洗處理或采用離子交換法等的離子性雜質(zhì)的除去處理等。
上述有機(jī)顏料能夠使用印刷油墨、噴墨油墨等中使用的各種顏料,具體地,可列舉出水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、苝顏料、苝酮顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、聯(lián)二蒽醌顏料、蒽嘧啶顏料、蒽酮顏料、陰丹酮顏料、黃蒽酮顏料、皮蒽酮顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料等。
另外,作為上述無機(jī)顏料,能夠使用金屬氧化物、金屬絡(luò)鹽等金屬化合物,具體地,可列舉鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻、炭黑、有機(jī)黑色顏料、鈦黑和將紅色、綠色和青色混合而呈黑色的顏料等金屬的氧化物或復(fù)合金屬氧化物等。
特別地,作為上述有機(jī)顏料和無機(jī)顏料,具體地,可列舉出色指數(shù)(The society of Dyers and Colourists出版)中分類為顏料的化合物,更具體地,可列舉以下的色指數(shù)(C.I.)序號的顏料,但未必限定于這些。
可以列舉出:
C.I.顏料黃13、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185;
C.I.顏料橙13,31,36、38、40、42,43,51、55、59、61,64,65、和71;
C.I.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、208、215、216、224、242、254、255和264;
C.I.顏料紫14、19、23、29、32,33,36、37和38;
C.I.顏料藍(lán)15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76;
C.I.顏料綠7、10、15、25、36、47、58、59、62和63;
C.I顏料棕28;
C.I顏料黑1和7等顏料。
上述顏料可以單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
另外,優(yōu)選使用選自C.I顏料橙38;C.I顏料紅166、177、208、242、255;C.I顏料黃138、139、150、185;C.I顏料綠7、36、58;C.I顏料紫23;C.I顏料藍(lán)15:3、15:6中的1種以上。
上述顏料相對于著色感光性樹脂組合物中固體成分總重量,優(yōu)選5~60重量%,更優(yōu)選含有10~45重量%。如果含有5~60重量%的上述顏料,即使形成薄膜,像素的色濃度也充分,顯影時非像素部的脫落性不會降低,因此不產(chǎn)生殘渣而優(yōu)選。
上述顏料優(yōu)選使用顏料的粒徑均勻地分散的顏料分散液。作為用于使顏料的粒徑均勻地分散的方法的例子,可列舉出含有顏料分散劑而進(jìn)行分散處理的方法等,采用上述方法,可以得到顏料在溶液中均勻地分散的狀態(tài)的顏料分散液。
上述顏料分散劑為了維持顏料的脫凝聚和穩(wěn)定性而添加,作為顏料分散劑的具體例,可列舉出陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性系、聚酯系、多胺系等的表面活性劑等,這些可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
作為上述陽離子系表面活性劑的具體例,可列舉出硬脂胺鹽酸鹽和月桂基三甲基氯化銨等胺鹽或季銨鹽等。
作為上述陰離子系表面活性劑的具體例,可列舉出月桂醇硫酸酯鈉和油醇硫酸酯鈉等高級醇硫酸酯鹽類、十二烷基硫酸鈉和十二烷基硫酸銨等烷基硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基萘磺酸鈉等烷基芳基磺酸鹽類等。
作為上述非離子系表面活性劑的具體例,可列舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、和聚氧乙烯烷基胺等。
此外,可列舉出聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類、聚乙二醇二酯類、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、脂肪酸改性聚酯類、叔胺改性聚氨酯類、和聚乙烯亞胺類等。
另外,上述顏料分散劑優(yōu)選含有包含甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)的丙烯酸酯系分散劑(以下稱為丙烯酸酯系分散劑)。作為上述丙烯酸酯系分散劑的市售品,可列舉出DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070或DISPER BYK-2150等,上述丙烯酸酯系分散劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
上述顏料分散劑除了丙烯酸酯系分散劑以外,也可使用其他樹脂型的顏料分散劑。作為上述其他樹脂型的顏料分散劑,可列舉出公知的樹脂型的顏料分散劑,特別是聚氨酯、聚丙烯酸酯為代表的聚羧酸酯、不飽和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的(部分的)胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺鹽、聚硅氧烷、長鏈聚氨基酰胺磷酸鹽、含羥基的聚羧酸的酯以及它們的改性生成物、或者與通過具有游離(free)的羧基的聚酯與聚(低級烯化亞胺)的反應(yīng)形成的酰胺或它們的鹽相同的油質(zhì)的分散劑;(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇或聚乙烯基吡咯烷酮這樣的水溶性樹脂或水溶性聚合物化合物;聚酯;改性聚丙烯酸酯;環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷的加成生成物;和磷酸酯等。
作為上述其他樹脂型的顏料分散劑的市售品,作為陽離子系樹脂分散劑,例如可列舉出BYK化學(xué)公司的商品名:DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184;BASF公司的商品名:EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48、EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800;Lubirzol公司的商品名:SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10;川研精細(xì)化學(xué)株式會社的商品名:ヒノアクト(HINOACT)T-6000、ヒノアクトT-7000、ヒノアクトT-8000;味之素株式會社的商品名:アジスパー(AJISPUR)PB-821、アジスパーPB-822、アジスパーPB-823;共榮社化學(xué)株式會社的商品名:フローレン(FLORENE)DOPA-17HF、フローレンDOPA-15BHF、フローレンDOPA-33、フローレンDOPA-44等。
除了上述的丙烯酸酯系分散劑以外,其他樹脂型的顏料分散劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用,可以與丙烯酸酯系分散劑并用而使用。
上述顏料分散劑,相對于顏料中的固體成分100重量份,優(yōu)選含有5~60重量份,更優(yōu)選含有15~50重量份。上述顏料分散劑的含量如果超過60重量份,則粘度升高,在不到5重量份的情況下,有可能顏料的微粒化困難,或者引起分散后凝膠化等問題。
上述染料只要具有對于有機(jī)溶劑的溶解性,則可以無限制地使用。優(yōu)選地,優(yōu)選使用具有對于有機(jī)溶劑的溶解性、并且能夠確保對于堿顯影液的溶解性和耐熱性、耐溶劑性等的可靠性的染料。
作為上述染料,可以使用選自具有磺酸、羧酸等酸性基團(tuán)的酸性染料、酸性染料與含氮化合物的鹽、酸性染料的磺酰胺系等和它們的衍生物中的染料,此外,也可以選擇偶氮系、呫噸系、酞菁系的酸性染料和它們的衍生物。優(yōu)選地,上述染料可以列舉色指數(shù)(The Society of Dyers and Colourists出版)內(nèi)分類為染料的化合物或染色筆記(色染社)中記載的公知的染料。
作為上述染料的具體的例子,作為C.I.溶劑染料,可以列舉出
C.I.溶劑紅8、45、49、89、111、122、125、130、132、146和179;
C.I.溶劑藍(lán)5、35、36、37、44、59、67和70;
C.I.溶劑紫8、9、13、14、36、37、47和49;
C.I.溶劑黃4、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99和162;
C.I.溶劑橙2、7、11、15、26和56;
C.I.溶劑綠1、3、4、5、7、28、29、32,33,34和35等染料。
上述C.I.溶劑染料中,優(yōu)選C.I.溶劑紅8、49、89、111、122、132、146和179;C.I.溶劑藍(lán)35、36、44、45和70;C.I.溶劑紫13,更優(yōu)選C.I.溶劑紅8、122和132。
另外,作為C.I.酸性染料,可以列舉出
C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42,44、50、51、52、57、66、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312,315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422和426;
C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243和251;
C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62,63、64、74、75、94、95、107、108、169和173;
C.I.酸性藍(lán)1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51,62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335和340;
C.I.酸性紫6B、7、9、17、19和66;
C.I.酸性綠1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106和109等染料。
上述C.I.酸性染料中,C.I.酸性紅92;C.I.酸性藍(lán)80、90;和C.I.酸性紫60對于有機(jī)溶劑的溶解度優(yōu)異而優(yōu)選。
另外,作為C.I.直接染料,可以列舉出
C.I.直接紅79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246和250;
C.I.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138和141;
C.I.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106和107;
C.I.直接藍(lán)38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275和293;
C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103和104;
C.I.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79和82等染料。
另外,作為C.I.媒染染料,可以列舉出
C.I.媒染黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62和65;
C.I.媒染紅1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94和95;
C.I.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47和48;
C.I.媒染藍(lán)1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83和84;
C.I.媒染紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53和58;
C.I.媒染綠1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43和53等染料。
上述染料可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
上述著色劑中的染料的含量,相對于著色劑中固體成分總重量,優(yōu)選0.5~80重量%,更優(yōu)選0.5~70重量%,進(jìn)一步優(yōu)選1~70重量%。就上述著色劑中染料的含量而言,如果以上述0.5~80重量%含有,則能夠防止圖案形成后由于有機(jī)溶劑而使染料析出的可靠性降低問題,感度提高。
本發(fā)明中,著色感光性樹脂組合物中固體成分重量意味著上述著色感光性樹脂組合物的將溶劑去除后的剩余成分的總重量。
上述著色劑的含量,相對于上述著色感光性樹脂組合物中固體成分總重量,優(yōu)選5~60重量%,更優(yōu)選以10~45重量%含有。以上述5~60重量%含有上述著色劑的情況下,存在如下優(yōu)點(diǎn):形成了薄膜時像素的色濃度充分,顯影時非像素部的脫落性不會降低,因此難以產(chǎn)生殘渣。
添加劑
添加劑可根據(jù)需要選擇性地添加到本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,例如可以包含選自其他高分子化合物、固化劑、表面活性劑、密合促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑和防凝聚劑中的1種以上。
作為上述其他高分子化合物的具體例,可列舉出環(huán)氧樹脂、馬來酰亞胺樹脂等固化性樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯和聚氨酯等熱塑性樹脂等。
上述固化劑為了提高深部固化和機(jī)械強(qiáng)度而使用,作為固化劑的具體例,可列舉出環(huán)氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、蜜胺化合物和氧雜環(huán)丁烷化合物等。
上述固化劑中,作為環(huán)氧化合物的具體例,可列舉出雙酚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、其他芳香族系環(huán)氧樹脂、脂環(huán)族系環(huán)氧樹脂、縮水甘油酯系樹脂、縮水甘油胺系樹脂、或上述環(huán)氧樹脂的溴化衍生物、環(huán)氧樹脂及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)聚合物環(huán)氧化合物、異戊二烯(共)聚合物環(huán)氧化合物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚合物、和異氰脲酸三縮水甘油酯等。
上述固化劑中,作為氧雜環(huán)丁烷化合物的具體例,可列舉出碳酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、二甲苯雙氧雜環(huán)丁烷、己二酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、對苯二甲酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、環(huán)己烷二羧酸雙氧雜環(huán)丁烷等。
就上述固化劑而言,可以與固化劑一起將可以使環(huán)氧化合物的環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷化合物的氧雜環(huán)丁烷骨架進(jìn)行開環(huán)聚合的固化輔助化合物并用。
上述固化輔助化合物例如有多元羧酸類、多元羧酸酐類和產(chǎn)酸劑等。上述多元羧酸酐類可以使用作為環(huán)氧樹脂固化劑市售的產(chǎn)品。作為上述市售品,可列舉出ADEKA HARDENER,EH-700(ADEKA工業(yè)(株)制造)、リカシッドHH(新日本理化(株)制造)、MH-700(新日本理化(株)制造)等。上述例示的固化劑可以單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
為了進(jìn)一步提高著色感光性樹脂組合物的被膜形成,能夠使用上述表面活性劑,可優(yōu)選使用有機(jī)硅系、氟系、酯系、陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性表面活性劑等。
上述有機(jī)硅系表面活性劑,例如,作為市售品,有道康寧東麗有機(jī)硅公司的DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA和SH8400等,有GE東芝有機(jī)硅公司的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460和TSF-4452等。
上述氟系表面活性劑,例如,作為市售品,有大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司的メガピースF-470、F-471、F-475、F-482和F-489等。
另外,作為其他可使用的市售品,可列舉出KP(信越化學(xué)工業(yè)(株))、ポリフロー(POLYFLOW)(共榮社化學(xué)(株))、エフトップ(EFTOP)(トーケムプロダクツ公司)、メガファック(MEGAFAC)(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株))、フロラード(Flourad)(住友3M(株))、アサヒガード(Asahi guard)、サーフロン(Surflon)(以上為旭硝子(株))、ソルスパース(SOLSPERSE)(Lubrisol公司)、EFKA(EFKA化學(xué)公司)、PB 821(味之素(株))、Disperbyk系列(BYK-chemi公司)等。
上述例示的表面活性劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
對上述密合促進(jìn)劑的種類并無特別限定,作為可使用的密合促進(jìn)劑的具體例,可列舉出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(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-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
上述例示的密合促進(jìn)劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
上述密合促進(jìn)劑,相對于著色感光性樹脂組合物中的固體成分總重量,優(yōu)選0.01~10重量%,更優(yōu)選可含有0.05~2重量%。
對上述抗氧化劑的種類并無特別限定,可列舉出2,2’-硫代雙(4-甲基-6-叔-丁基苯酚)、2,6-二-叔-丁基-4-甲基苯酚等。
對上述紫外線吸收劑的種類并無特別限定,作為可使用的具體例,可列舉出2-(3-叔-丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
對上述防凝聚劑的種類并無特別限定,作為可使用的具體例,可列舉出聚丙烯酸鈉等。
上述添加劑,相對于上述著色感光性樹脂組合物的全體100重量%,優(yōu)選可含有0.1~5重量%。上述添加劑相對于上述著色感光性樹脂組合物,在上述范圍內(nèi)含有的情況下,具有如下優(yōu)點(diǎn):不使使用上述著色感光性樹脂組合物制造的濾色器的性能降低,同時可以賦予添加劑各自的目標(biāo)性能。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物例如可以如下所述制造。
首先,將上述著色劑中的顏料與溶劑混合,使用珠磨機(jī)等進(jìn)行分散直至顏料的平均粒徑成為0.2μm以下左右。此時,根據(jù)需要,可以使顏料分散劑、堿可溶性樹脂的一部分或全部、或染料與溶劑一起混合、溶解或分散。
在上述混合的分散液中進(jìn)一步添加染料、堿可溶性樹脂的剩余部分、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑和根據(jù)需要使用的添加劑和溶劑以致成為規(guī)定的濃度,能夠制造本發(fā)明涉及的著色感光性樹脂組合物,但并不限定于這些。
濾色器和圖像顯示裝置
本發(fā)明提供用上述著色感光性樹脂組合物制造的濾色器和包含上述濾色器的圖像顯示裝置。
作為能夠具有這樣的濾色器的圖像顯示裝置,可有液晶顯示裝置、OLED、柔性顯示器等,但并不限定于這些,可以例示出可應(yīng)用的本領(lǐng)域中已知的全部的圖像顯示裝置。
濾色器可以通過將上述的本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物在基材上涂布,進(jìn)行光固化和顯影,形成圖案,從而制造。
首先,將著色感光性樹脂組合物涂布于基材后,進(jìn)行加熱干燥,從而將溶劑等揮發(fā)成分除去,得到平滑的涂膜。
作為涂布方法,例如可以采用旋涂、流延涂布法、輥涂布法、狹縫和旋轉(zhuǎn)涂布或狹縫涂布法等實(shí)施。涂布后加熱干燥(預(yù)烘焙),或者減壓干燥后進(jìn)行加熱,使溶劑等揮發(fā)成分揮發(fā)。
其中,加熱溫度優(yōu)選0~200℃,更優(yōu)選為80~130℃。加熱干燥后的涂膜厚度通常為1~8μm左右。對這樣得到的涂膜,經(jīng)由用于形成目標(biāo)圖案的掩模照射紫外線。此時,對曝光部全體均勻地照射平行光線,另外,為了實(shí)施掩模與基板的正確的對位,優(yōu)選使用掩模對準(zhǔn)器、步進(jìn)器等裝置。如果照射紫外線,則進(jìn)行照射了紫外線的部位的固化。
作為上述紫外線,能夠使用g線(波長:436nm)、h線、i線(波長:365nm)等。紫外線的照射量可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇,在本發(fā)明中對其沒有特別限定。通過使固化完成的涂膜與顯影液接觸,使非曝光部溶解,進(jìn)行顯影,從而能夠形成目標(biāo)圖案的形狀。
就上述顯影方法而言,可以使用液添加法、浸漬法、噴霧法等任何方法。另外,顯影時可以使基板傾斜任意的角度。上述顯影液通常為含有堿性化合物和表面活性劑的水溶液。
上述堿性化合物可以為無機(jī)和有機(jī)堿性化合物的任一種。
作為無機(jī)堿性化合物的具體例,可列舉出氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、硅酸鈉、硅酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀、氨等。
另外,作為有機(jī)堿性化合物的具體例,可列舉出四甲基氫氧化銨、2-羥基乙基三甲基氫氧化銨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一異丙胺、二異丙胺、乙醇胺等。
這些無機(jī)和有機(jī)堿性化合物可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。堿顯影液中的堿性化合物的濃度,優(yōu)選0.01~10重量%,更優(yōu)選為0.03~5重量%。
上述堿顯影液中的表面活性劑可以使用選自非離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑和陽離子系表面活性劑中的至少一種。
作為上述非離子系表面活性劑的具體例,可列舉出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。
作為上述陰離子系表面活性劑的具體例,可列舉出月桂醇硫酸酯鈉、油醇硫酸酯鈉等高級醇硫酸酯鹽類;十二烷基硫酸鈉、十二烷基硫酸銨等烷基硫酸鹽類;十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基萘磺酸鈉等烷基芳基磺酸鹽類等。
作為上述陽離子系表面活性劑的具體例,可列舉出硬脂胺鹽酸鹽、月桂基三甲基氯化銨等胺鹽或季銨鹽等。這些表面活性劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
上述顯影液中的表面活性劑的濃度優(yōu)選0.01~10重量%,更優(yōu)選為0.05~8重量%,進(jìn)一步優(yōu)選為0.1~5重量%。顯影后,進(jìn)行水洗,另外,根據(jù)需要也可以在150~230℃下實(shí)施10~60分鐘的后烘焙。
【實(shí)施例】
以下基于實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)地說明,但下述公開的本發(fā)明的實(shí)施方式只不過是例示,本發(fā)明的范圍并不限定于這些實(shí)施方式。本發(fā)明的范圍由專利權(quán)利要求表示,還含有與專利權(quán)利要求的記載均等的含義和范圍內(nèi)的全部的變形。另外,以下的實(shí)施例、比較例中,表示含量的“%”和“份”只要無特別說明,則為重量基準(zhǔn)。
<實(shí)驗例>
合成例1:堿可溶性樹脂的制造
在具備攪拌器、溫度計、回流冷卻管、滴液漏斗、和氮導(dǎo)入管的燒瓶中投入丙二醇單甲基醚乙酸酯100g、和丙二醇單甲基醚100g,將燒瓶內(nèi)的氣氛從空氣置換為氮后,投入偶氮二異丁腈8.2g、三環(huán)癸烷骨架的單甲基丙烯酸酯(日立化成(株)制造、FA-513M)3.1g、丙烯酸2-乙基己酯55.2g、4-甲基苯乙烯5.9g、甲基丙烯酸縮水甘油酯85.2g、和正十二烷硫醇6.0g。然后,攪拌,使反應(yīng)液的溫度上升到80℃,反應(yīng)了4小時。
使反應(yīng)液的溫度降低到常溫,將燒瓶的氣氛從氮置換為空氣后,從滴液漏斗歷時2小時滴入三乙胺0.2g、4-甲氧基苯酚0.1g、丙烯酸43.2g和丙二醇單甲基醚乙酸酯136g后,在100℃下反應(yīng)了6小時。然后,將反應(yīng)液的溫度降低到常溫,投入琥珀酸酐6.0g,在80℃下反應(yīng)6小時,得到了合成例1的堿可溶性樹脂。
上述合成例1的堿可溶性樹脂含有上述化學(xué)式1、化學(xué)式2和化學(xué)式4的結(jié)構(gòu)單元的全部,上述堿可溶性樹脂的固體成分酸值為36.2mgKOH/g,采用GPC測定的重均分子量Mw為約7540。
合成例2:堿可溶性樹脂的制造
在具備攪拌器、溫度計、回流冷凝管、滴液漏斗、和氮導(dǎo)入管的燒瓶中投入丙二醇單甲基醚乙酸酯100g、和丙二醇單甲基醚100g,將燒瓶內(nèi)的氣氛從空氣置換為氮后,投入偶氮二異丁腈8.2g、三環(huán)癸烷骨架的單甲基丙烯酸酯(日立化成(株)制造、FA-513M)3.1g、丙烯酸正丁酯38.4g、4-甲基苯乙烯5.9g、甲基丙烯酸縮水甘油酯85.2g、和正十二烷硫醇6.0g。然后,攪拌,使反應(yīng)液的溫度上升到80℃,反應(yīng)了4小時。
將反應(yīng)液的溫度降低到常溫,將燒瓶的氣氛從氮?dú)庵脫Q為空氣后,從滴液漏斗歷時2小時滴入三乙胺0.2g、4-甲氧基苯酚0.1g、丙烯酸43.2g和丙二醇單甲基醚乙酸酯136g后,在100℃下反應(yīng)了6小時。然后,將反應(yīng)液的溫度降低到常溫,投入琥珀酸酐12.5g,在80℃下反應(yīng)了6小時。
上述合成例2的堿可溶性樹脂含有上述化學(xué)式1、化學(xué)式2、和化學(xué)式4的結(jié)構(gòu)單元的全部,上述堿可溶性樹脂的固體成分酸值為42.3mgKOH/g,采用GPC測定的重均分子量Mw為約6020。
合成例3:堿可溶性樹脂的制造
在具備攪拌器、溫度計、回流冷凝管、滴液漏斗、和氮導(dǎo)入管的燒瓶中投入丙二醇單甲基醚乙酸酯182g,將燒瓶內(nèi)的氣氛從空氣置換為氮?dú)夂?,升溫?00℃。
然后,在上述燒瓶中,將甲基丙烯酸芐酯70.5g、甲基丙烯酸43.0g、三環(huán)癸烷骨架的單甲基丙烯酸酯(日立化成(株)制造、FA-513M)22.0g、丙二醇單甲基醚乙酸酯136g、和偶氮二異丁腈3.6g混合的混合溶液從滴液漏斗歷時2小時滴入燒瓶中,在100℃下進(jìn)行了5小時的攪拌。
接著,將燒瓶內(nèi)的氣氛從氮置換為空氣,將甲基丙烯酸縮水甘油酯35.5g、三(二甲基氨基甲基)苯酚0.9g和氫醌0.145g投入燒瓶內(nèi),在110℃下使其反應(yīng)了6小時。
上述合成例3的堿可溶性樹脂只含有上述化學(xué)式1的結(jié)構(gòu)單元,上述堿可溶性樹脂的固體成分酸值為79mgKOH/g,采用GPC測定的重均分子量Mw為13000。
合成例4:光聚合引發(fā)劑(C-1)合成
反應(yīng)1.
將2-硝基芴5.0g溶解于無水硝基苯100ml中,加入了無水氯化鋁6.31g后,將反應(yīng)物升溫到45℃,用30分鐘緩慢地加入使乙酰氯2.79g溶解于無水硝基苯30ml的溶液,將反應(yīng)物升溫到65℃,攪拌了1小時。然后,將反應(yīng)物冷卻到室溫,加入蒸餾水70ml,攪拌30分鐘左右后,將生成物過濾。使得到的固體生成物分散于50ml的醚中,在室溫下攪拌30分鐘后,過濾干燥,得到了淡黃色的反應(yīng)物1(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮)5.08g。
反應(yīng)2.
使反應(yīng)物1的1.5g分散于乙醇30ml中,加入鹽酸羥基胺0.49g和醋酸鈉0.58g后,將反應(yīng)溶液緩慢地升溫,使其回流反應(yīng)2小時。將反應(yīng)物冷卻到室溫,加入了蒸餾水20ml后,攪拌30分鐘左右,將得到的固體生成物過濾,用蒸餾水清洗幾次后,干燥,得到了淡灰色的反應(yīng)物2(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮肟)1.38g。
反應(yīng)3.
使反應(yīng)物2的1.20g分散于乙酸乙酯50ml中,加入了無水醋酸0.69g后,將反應(yīng)溶液緩慢地升溫,使其回流反應(yīng)3小時。將反應(yīng)物冷卻到室溫,按飽和碳酸氫鈉水溶液20ml和蒸餾水20ml的順序清洗后,將回收的有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥,將溶劑減壓蒸餾,將得到的生成物用甲醇20ml重結(jié)晶,得到了淡黃色的引發(fā)劑C-1(1-(9,9-H-7-硝基芴-2-基)-乙酮肟-O-乙酸酯)1.22g。
合成例5:光聚合引發(fā)劑(C-2)合成
反應(yīng)1.
使芴200.0g、氫氧化鉀268.8g、和碘化鉀19.9g在氮?dú)夥障氯芙庥跓o水二甲基亞砜1L中,將反應(yīng)物維持在15℃后,用2小時緩慢地加入溴乙烷283.3g,將反應(yīng)物在15℃下攪拌了1小時。然后,在反應(yīng)物中加入蒸餾水2L,攪拌30分鐘后,用二氯甲烷2L對生成物進(jìn)行萃取,將萃取的有機(jī)層用蒸餾水2L清洗2次后,將回收的有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥,對溶劑進(jìn)行減壓蒸餾,將得到的生成物在減壓下蒸餾分離,得到了作為高粘度的液體的淡黃色的反應(yīng)物1(9,9-二乙基-9H-芴)248.6g。
反應(yīng)2.
使反應(yīng)物1的100.5g溶解于二氯甲烷1L中,將反應(yīng)物冷卻到-5℃后,緩慢地加入氯化鋁72.3g后,注意不使反應(yīng)水的溫度升溫,用2小時緩慢地加入在二氯甲烷50ml中稀釋的丙酰氯50.1g,在-5℃下將反應(yīng)物攪拌1小時。然后,將反應(yīng)物緩慢地注入冰水1L中,攪拌30分鐘,將有機(jī)層分離后,用蒸餾水500ml清洗,將回收的有機(jī)層減壓蒸餾,將得到的生成物用硅膠柱色譜(展開溶劑;乙酸乙酯:正己烷=1:4)精制,得到了作為淡黃色的固體的反應(yīng)物2(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1-丙酮)75.8g。
反應(yīng)3.
使反應(yīng)物2的44.5g溶解于四氫呋喃(THF)900ml中,依次加入在1,4-二噁烷中溶解的4N HCl 150ml和亞硝酸異丁酯24.7g,將反應(yīng)物在25℃下攪拌6小時。然后,在反應(yīng)溶液中加入乙酸乙酯500ml,攪拌30分鐘,將有機(jī)層分離后,用蒸餾水600ml清洗后,將回收的有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥,將溶劑減壓蒸餾,將得到的固體生成物使用乙酸乙酯:己烷(1:6)的混合溶劑300ml進(jìn)行重結(jié)晶后,干燥,得到了作為淡灰色的固體的反應(yīng)物3(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1,2-丙二酮-2-肟)27.5g。
反應(yīng)4.
將反應(yīng)物3在氮?dú)夥障氯芙庥贜-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)1L中,將反應(yīng)物維持在-5℃后,加入三乙胺35.4g,將反應(yīng)溶液攪拌了30分鐘后,用30分鐘緩慢地加入使乙酰氯27.5g溶解于N-甲基-2-吡咯烷酮75ml的溶液,注意不使反應(yīng)物升溫,攪拌了30分鐘。然后,將蒸餾水1L緩慢地加入反應(yīng)物中,攪拌30分鐘,將有機(jī)層分離后,將回收的有機(jī)層用無水硫酸鎂干燥,將溶劑減壓蒸餾。對于得到的固體生成物,使用乙醇1L進(jìn)行重結(jié)晶后,干燥,得到了作為淡灰色的固體的引發(fā)劑C-2(1-(9,9-二乙基-9H-芴-2-基)-1,2-丙二酮-2-肟-O-乙酸酯)93.7g。
實(shí)施例1~6和比較例1~6:著色感光性樹脂組合物制造
使用下述的表1的成分和含量(單位:重量%)制造了著色感光性樹脂組合物。
【表1】
制造例1.顏料分散組合物(D)制造
將12.5重量份的作為顏料的C.I.顏料藍(lán)15:6、7.5重量份的作為顏料分散劑的DISPER BYK-2001(BYK公司制造)、1.2重量份的作為染料的C.I.顏料酸性紅52、72重量份的作為溶劑的丙二醇甲基醚乙酸酯、和8重量份的丙二醇單甲基醚用珠磨機(jī)混合和分散12小時,制造顏料分散組合物D。
<試驗方法>
實(shí)驗例1:涂布性評價
對于根據(jù)實(shí)施例1~6和比較例1~6的著色感光性樹脂組合物,利用MUSASI公司SHOT mini 200s進(jìn)行了排出實(shí)驗。具體地,對于實(shí)施例1~6和比較例1~6的著色感光性樹脂組合物,在一定的壓力下、采用250mm/s的頭速度(head speed),在15英寸見方的玻璃基板(康寧公司制造、“EAGLE XG”)上排出10cm×10次,對涂布性進(jìn)行了評價。
評價標(biāo)準(zhǔn)如下述那樣,將評價結(jié)果示于下述的表2中。
◎:排出中斷:無
○:排出中斷:1次以上且不到3次
△:排出中斷:3次以上且不到10次
×:排出中斷:10次以上
實(shí)驗例2:顯影速度、密合性和感度評價
將實(shí)施例1~6和比較例1~6的著色感光性樹脂組合物分別采用旋涂法在2英寸見方的玻璃基板(康寧公司制造、“EAGLE XG”)上涂布后,放置于加熱板上,在100℃的溫度下維持3分鐘,形成了薄膜。然后,在上述薄膜上放置具有使透射率在1~100%的范圍內(nèi)以階梯狀變化的圖案和1μm~100μm的線/間隙圖案的試驗光掩模,使與試驗光掩模的間隔為300μm,照射了紫外線。此時,紫外線的光源使用包含g、h、i線的全部的1kW的高壓汞燈,以60mJ/cm2的照度進(jìn)行照射,特別是沒有使用光學(xué)濾波器。將照射了上述紫外線的薄膜在pH10.5的KOH水溶液顯影溶液中浸漬2分鐘,進(jìn)行顯影。將涂布了上述薄膜的玻璃基板使用蒸餾水清洗后,吹入氮?dú)?,進(jìn)行干燥,用200℃的加熱烘箱加熱25分鐘,制造了各個濾色器。上述制造的濾色器的膜厚為2.4μm。
在上述工序中的顯影工序中,測定直至非曝光部在顯影液中完全溶解所需的時間(顯影速度),示于下述的表2中。
另外,用光學(xué)顯微鏡觀察生成的圖案,用下述標(biāo)準(zhǔn)對20μm圖案的中斷現(xiàn)象的程度進(jìn)行評價,將密合性評價結(jié)果示于下述的表2中。
○:圖案中斷:無
△:圖案中斷:1~4
×:圖案中斷:5以上
另外,為了進(jìn)行感度評價,觀察上述那樣得到的像素部,在NaLamp下觀察是否具有表面粗糙度,將其示于圖1中。
圖1中,左側(cè)部分為具有表面粗糙度的部分,右側(cè)部分為不具有表面粗糙度的部分。
測定用于形成不具有表面粗糙度的圖案的最低必要曝光量(mJ/cm2),示于下述的表2中。
【表2】
如由上述表2可知那樣,使用了本發(fā)明涉及的著色感光性樹脂組合物的實(shí)施例1~6的情況下,可知涂布性、顯影速度、密合性和感度全部優(yōu)異。