CN101105627A - 用于形成着色层的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于形成着色层的放射线敏感性组合物,该用于形成着色层的放射线敏感性组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体和(D)光聚合引发剂,其特征在于:(B)含有碱溶性树脂含有:(b1)选自不饱和羧酸或其羧酸酐其酸酐和不饱和酚化合物的至少一种、(b2)N位-取代马来酰亚胺、(b3)具有烯丙基的不饱和化合物、(b4)上述以外的特定不饱和化合物的共聚物。本发明提供可以制作下述滤色器的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,所述滤色器没有图案缺损和侧壁腐蚀等图案不良、与基板的贴合性优异、并且电学特性等方面可靠性优异。
Description
技术领域
本发明涉及用于形成着色层的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件。更详细地说,涉及用于形成着色层的放射线敏感性组合物,该着色层用于在透射型或者反射型的彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件等中使用的滤色器;具有由该放射线敏感性组合物形成的着色层的滤色器;以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。
背景技术
以往,已知使用着色放射线敏感性组合物制造滤色器时,在基板上或者在预先形成所期望的图案的遮光层的基板上涂布着色放射线敏感性组合物,除去溶剂,然后对除去溶剂后的涂膜按所期望的图案形状照射放射线(以下称为“曝光”),进行显影,从而得到各种颜色的像素的方法(参见日本特开平2-144502号公报和日本特开平3-53201号公报)。
此外,近年来,在滤色器的技术领域中,主流是降低曝光量、缩短生产节拍时间,但对于以往的着色放射线敏感性组合物,如果曝光量减少,则显影后残膜率降低、易于产生图案缺损或侧壁腐蚀(アンダ一カツト)、图案易于从基板剥离等,因此,难以在缩短生产节拍时间的同时,获得良好图案形状的像素和黑底。关于显示性能,人们强烈需求长时间不会发生烧坏或余像等不良的彩色液晶显示元件,因此,对于滤色器,对提高以电压保持率等为代表的电学特性相关的可靠性的要求越来越严格,但是以往的着色放射线敏感性组合物中,实际上极难满足该要求。
发明内容
本发明的课题在于提供可制备图案没有缺损或侧壁腐蚀等图案不良、与基板的贴合性优异、并且电学特性等方面可靠性优异的滤色器的新型的用于形成着色层的放射线敏感性组合物。
本发明的第一方面包含用于形成着色层的放射线敏感性组合物,该用于形成着色层的放射线敏感性组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、以及(D)光聚合引发剂,其特征在于:(B)碱溶性树脂含有:(b1)选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐和不饱和酚化合物的至少一种,(b2)N位-取代马来酰亚胺,(b3)具有烯丙基的不饱和化合物,(b4)选自芳族乙烯基化合物、茚或其衍生物、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基烷基酯化合物、不饱和羧酸缩水甘油基酯化合物、乙烯基氰化合物、不饱和酰胺化合物、羧酸乙烯基酯化合物、乙烯基醚化合物、脂族共轭二烯化合物以及聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体的至少一种的共聚物。
本发明中,着色层是指“像素和/或黑底”。
本发明第二方面的内容包含具有着色层的滤色器,其中所述着色层由上述用于形成着色层的放射线敏感性组合物形成。
本发明的第三方面的内容包含具备上述滤色器而成的彩色液晶显示元件。
以下对本发明进行详细说明。
具体实施方式
用于形成着色层的放射线敏感性组合物
-(A)着色剂-
本发明的着色剂对色调没有特别的限定,可以根据所得滤色器的用途适当选定。颜料、染料或者天然色素均可。
滤色器要求高精细的显色和耐热性,因此作为本发明的着色剂,优选显色性高且耐热性高的着色剂,特别优选耐热分解性高的着色剂,更优选使用有机颜料或无机颜料,特别优选使用有机颜料或炭黑。
作为上述有机颜料,可以举出例如在颜色索引(C.I.;The Societyof Dyers and Colourists社发行)中分类为颜料(Pigment)的化合物,具体可以举出下述带有颜色索引(C.I.)编号的化合物。
C.I.颜料黄1、C.I.颜料黄3、C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄15、C.I.颜料黄16、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄60、C.I.颜料黄61、C.I.颜料黄65、C.I.颜料黄71、C.I.颜料黄73、C.I.颜料黄74、C.I.颜料黄81、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄95、C.I.颜料黄97、C.I.颜料黄98、C.I.颜料黄100、C.I.颜料黄101、C.I.颜料黄104、C.I.颜料黄106、C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄113、C.I.颜料黄114、C.I.颜料黄116、C.I.颜料黄117、C.I.颜料黄119、C.I.颜料黄120、C.I.颜料黄126、C.I.颜料黄127、C.I.颜料黄128、C.I.颜料黄129、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄152、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄156、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄175、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185;
C.I.颜料橙1、C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙16、C.I.颜料橙17、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙51、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙63、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙73;
C.I.颜料紫1、C.I.颜料紫19、C.I.颜料紫23、C.I.颜料紫29、C.I.颜料紫32、C.I.颜料紫36、C.I.颜料紫38;
C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红3、C.I.颜料红4、C.I.颜料红5、C.I.颜料红6、C.I.颜料红7、C.I.颜料红8、C.I.颜料红9、C.I.颜料红10、C.I.颜料红11、C.I.颜料红12、C.I.颜料红14、C.I.颜料红15、C.I.颜料红16、C.I.颜料红17、C.I.颜料红18、C.I.颜料红19、C.I.颜料红21、C.I.颜料红22、C.I.颜料红23、C.I.颜料红30、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红37、C.I.颜料红38、C.I.颜料红40、C.I.颜料红41、C.I.颜料红42、C.I.颜料红48:1、C.I.颜料红48:2、C.I.颜料红48:3、C.I.颜料红48:4、C.I.颜料红49:1、C.I.颜料红49:2、C.I.颜料红50:1、C.I.颜料红52:1、C.I.颜料红53:1、C.I.颜料红57、C.I.颜料红57:1、C.I.颜料红57:2、C.I.颜料红58:2、C.I.颜料红58:4、C.I.颜料红60:1、C.I.颜料红63:1、C.I.颜料红63:2、C.I.颜料红64:1、C.I.颜料红81:1、C.I.颜料红83、C.I.颜料红88、C.I.颜料红90:1、C.I.颜料红97、C.I.颜料红101、C.I.颜料红102、C.I.颜料红104、C.I.颜料红105、C.I.颜料红106、C.I.颜料红108、C.I.颜料红112、C.I.颜料红113、C.I.颜料红114、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红146、C.I.颜料红149、C.I.颜料红150、C.I.颜料红151、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红172、C.I.颜料红174、C.I.颜料红175、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红188、C.I.颜料红190、C.I.颜料红193、C.I.颜料红194、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红208、C.I.颜料红209、C.I.颜料红215、C.I.颜料红216、C.I.颜料红220、C.I.颜料红224、C.I.颜料红226、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红245、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红264、C.I.颜料红265;
C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15:3、C.I.颜料蓝15:4、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料蓝60;
C.I.颜料紫23;
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36;
C.I.颜料棕23、C.I.颜料棕25;
C.I.颜料黑1、C.I.颜料黑7。
这些有机颜料可以通过例如硫酸重结晶法、溶剂洗涤法或它们的组合等适当的方法纯化后使用。
作为无机颜料可列举例如氧化钛、硫酸钡、碳酸钙、锌白、硫酸铅、铅黄、锌黄、氧化铁红(红色氧化铁(III))、镉红、群青、普鲁士蓝、氧化铬绿、钴绿、棕土、钛黑、氧化铁黑(合成鉄黒)、炭黑等。
在本发明中,上述有机颜料和无机颜料可以分别单独使用,或者2种以上混合使用,也可以一起使用有机颜料和无机颜料,在形成像素时,优选使用1种以上的有机颜料,在形成黑底时,优选使用2种以上的有机颜料和/或炭黑。
在本发明中,根据需要,可以用聚合物对上述各颜料的粒子表面进行改性来使用。作为对颜料的粒子表面进行改性的聚合物,可以举出例如特开平8-259876号公报等中记载的聚合物、市售的各种分散颜料用的聚合物或低聚物等。
另外,在本发明中,根据需要,着色剂可以和分散剂一起使用。
作为上述分散剂,可以举出阳离子型、阴离子型、非离子型、两性、硅氧烷类、氟类等表面活性剂。
作为上述表面活性剂,例如有聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯烷基醚;聚氧乙烯正辛基苯基醚、聚氧乙烯正壬基苯基醚等聚氧乙烯烷基苯基醚;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等聚乙二醇二酯;脱水山梨糖醇脂肪酸酯;脂肪酸改性聚酯;叔胺改性聚氨酯;聚乙烯亚胺等,此外还有以下面商品名表示的KP(信越化学工业(株)制造)、ポリフロ一(共荣社化学(株)制)、エフトツプ(ト一ケムプロダクツ社制)、メガフアツク(大日本油墨化学工业(株)制)、フロラ一ド(住友スリ-エム(株)制)、アサヒガ一ド、サ一フロン(以上为旭硝子(株)制)、BYK、Disperbyk(ビツクケミ一ジヤパン(株)制)、ソルスパ一ス(セネカ(株)制)等。
这些表面活性剂可以单独使用或者2种以上混合使用。
表面活性剂的使用量相对于100重量份着色剂,优选为50重量份以下,更优选为0-30重量份。
本发明中,放射线敏感性组合物可以利用适当的方法制备。使用颜料作为着色剂时,优选如下制备:在溶剂中、分散剂的存在下,例如使用珠磨机、辊磨机等,将该颜料粉碎、混合、分散,制成颜料分散液,将其与后述的(B)成分、(C)成分和(D)成分以及根据需要进一步添加追加的溶剂、后述的其它添加剂并混合。
制备颜料分散液时,分散剂的用量相对于100重量份颜料,优选100重量份以下,更优选0.5-100重量份,进一步优选1-70重量份,特别优选10-50重量份。分散剂的用量超过100重量份时,会有有损显影性等的可能。
另外,作为制备颜料分散液时使用的溶剂,例如可以举出与后述的放射线敏感性树脂组合物的液态组合物中列举的溶剂相同的溶剂。
制备颜料分散液时溶剂的用量相对于100重量份颜料,优选200-1,000重量份,更优选300-800重量份。
制备颜料分散液时,使用珠磨机进行制备时,例如可使用直径0.5-10mm左右的玻璃珠、氧化钛珠等,将含有颜料、溶剂和分散剂的颜料混合液优选用冷却水等冷却,同时混合、分散而实施。
此时,珠的填充率优选磨容量的50-80%。颜料混合液的注入量优选磨容量的20-50%左右。处理时间优选2-50小时,更优选2-25小时。
使用辊磨机进行制备时,例如可使用三辊磨、双辊磨等,将颜料混合液优选用冷却水等冷却,同时进行处理而实施。
此时,辊间隔优选10μm以下,剪切力优选108dyn/秒左右。处理时间优选2-50小时,更优选2-25小时。
-(B)碱溶性树脂-
本发明中的碱溶性树脂含有:(b1)选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐和不饱和酚化合物(以下,将这些化合物总称为“不饱和化合物(b1))中的至少一种;(b2)N位-取代马来酰亚胺;(b3)具有烯丙基的不饱和化合物(以下称为“不饱和化合物(b3));(b4)选自芳族乙烯基化合物、茚或其衍生物、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基烷基酯化合物、不饱和羧酸缩水甘油基酯化合物、乙烯基氰化合物、不饱和酰胺化合物、羧酸乙烯基酯化合物、乙烯基醚化合物、脂族共轭二烯化合物以及聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体的至少一种(以下称为“不饱和化合物(b4))的共聚物(以下称为“共聚物(BI)”,对(A)着色剂发挥粘合剂的作用,并且是对在形成着色层时的显影处理步骤中使用的碱显影液具有可溶性的成分。
在不饱和化合物(b1)中,上述不饱和羧酸和不饱和羧酸酐可以例举:
(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等不饱和单羧酸;
马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸等不饱和二羧酸或其酸酐;
3元以上的不饱和多元羧酸或其酸酐;
琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等2元以上的多元羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯;
ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯等。
在这些不饱和羧酸和不饱和羧酸酐中,琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯和邻苯二甲酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯分别以ライトエステルHOA-MS和ライトエステルHOA-MPE(共荣社化学(株)制)的商品名市售。
上述不饱和酚化合物可以例举:
邻乙烯基苯酚、间乙烯基苯酚、对乙烯基苯酚、2-甲基-4-乙烯基苯酚、3-甲基-4-乙烯基苯酚、邻异丙烯基苯酚、间异丙烯基苯酚、对异丙烯基苯酚等不饱和酚化合物;
2-乙烯基-1-萘酚、3-乙烯基-1-萘酚、1-乙烯基-2-萘酚、3-乙烯基-2-萘酚、2-异丙烯基-1-萘酚、3-异丙烯基-1-萘酚等不饱和萘酚化合物等。
本发明中,不饱和化合物(b1)优选(甲基)丙烯酸、琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、对乙烯基苯酚等,特别优选(甲基)丙烯酸。
N位-取代马来酰亚胺可以例举N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-正丙基马来酰亚胺、N-异丙基马来酰亚胺、N-正丁基马来酰亚胺、N-叔丁基马来酰亚胺、N-正己基马来酰亚胺、N-环戊基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-1-萘基马来酰亚胺等。
本发明中,N位-取代马来酰亚胺优选N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺等,特别优选N-苯基马来酰亚胺。
上述N位-取代马来酰亚胺可以单独使用或混合2种以上使用。
不饱和化合物(b3)可例举只具有烯丙基作为聚合性不饱和键的化合物、具有烯丙基与其它聚合性不饱和键作为聚合性不饱和键的化合物(以下称为“不饱和化合物(b3-I)”)等,优选不饱和化合物(b3-I)。
不饱和化合物(b3)例如有甲基丙烯酸烯丙酯、巴豆酸烯丙酯、α-氯丙烯酸烯丙酯、肉桂酸烯丙酯、马来酸一烯丙酯、富马酸一烯丙酯等不饱和化合物(b3-I),或者乙酸烯丙酯、丙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、琥珀酸一烯丙酯、邻苯二甲酸一烯丙酯、烯丙基甲基醚、烯丙基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚、对烯丙基苄基甲基醚、对烯丙基苄基缩水甘油基醚等。
本发明中,不饱和化合物(b3)特别优选甲基丙烯酸烯丙酯。
上述不饱和化合物(b3)可以单独或将两种以上混合使用。
不饱和化合物(b4)的具体例子有:
例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚等上述芳香族乙烯基化合物;
例如1-甲基茚等上述茚衍生物;
例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基双丙甘醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸联环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯等上述不饱和羧酸酯化合物;
例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯、(甲基)丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等上述不饱和羧酸氨基烷基酯化合物;
例如(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯等不饱和羧酸缩水甘油酯;
例如(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等上述乙烯基氰化合物;
例如(甲基)丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺等上述不饱和酰胺化合物;
例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等上述羧酸乙烯基酯化合物;
例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚等上述乙烯基醚化合物;
例如1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等上述脂族共轭二烯化合物;
例如聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等在聚合物分子链末端上具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体等。
本发明中,不饱和化合物(b4)优选芳族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯化合物、大分子单体等,特别优选苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄基酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体等。
上述不饱和化合物(b4)可以单独使用或混合2种以上使用。
本发明中,共聚物(BI)优选为含有:以(甲基)丙烯酸为必须成分的至少1种不饱和化合物(b1);选自N-环己基马来酰亚胺和N-苯基马来酰亚胺中至少1种的N位-取代马来酰亚胺;选自丙烯酸烯丙酯和甲基丙烯酸烯丙酯的至少1种不饱和化合物(b3);选自苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体中的至少1种不饱和化合物(b4)的共聚物(以下称为共聚物(BII))。
共聚物(BII)的具体例子有:
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸甲酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苯酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸甲酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸甲酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚苯乙烯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸正丁酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-乙基己酯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯/N-环己基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸正丁酯/(甲基)丙烯酸苄酯/单(甲基)丙烯酸甘油酯共聚物、以及
将这些共聚物中的甲基丙烯酸烯丙酯替换为丙烯酸烯丙酯而得到的共聚物等。
上述共聚物(BII)中,优选
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/甲基丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物、
(甲基)丙烯酸/琥珀酸单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯/N-苯基马来酰亚胺/甲基丙烯酸烯丙酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯共聚物等。
共聚物(BI)中,不饱和化合物(b1)的共聚比例优选1~40重量%、特别优选5~30重量%,(b2)N位-取代马来酰亚胺的共聚比例优选1~50重量%、特别优选5~40重量%,不饱和化合物(b3)的共聚比例优选1~70重量%、特别优选5~40重量%,不饱和化合物(b4)的共聚比例优选1~80重量%、特别优选5~60重量%。
本发明中,通过使共聚物(BI)中的各不饱和化合物的共聚比例在上述范围,可以得到敏感度、基板贴合性、耐溶剂性优异的放射线敏感性组合物。
本发明中,可以同时并用共聚物(BI)和其它的碱溶性树脂。
作为上述其它的碱溶性树脂,只要是对于(A)着色剂起粘合剂的作用,且对于在形成着色层时的显影工序中使用的碱显影液具有可溶性,就没有特别的限制。例如,优选具有羧基的碱溶性树脂,其实例可以是共聚物(BI)中例示的选自不饱和羧酸和不饱和羧酸酐中的至少1种、和共聚物(BI)中例示的N位-取代马来酰亚胺、以及选自不饱和化合物(b4)的至少1种的共聚物等。
作为优选的其它的碱溶性树脂,更具体地可以例举含有:(i)以(甲基)丙烯酸为必须成分的至少1种不饱和羧酸、和(ii)选自N-环己基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子单体和聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体中的至少1种的共聚物等。
本发明中,共聚物(BI)和其它的碱溶性树脂用凝胶渗透色谱法(GPC,洗脱溶剂:四氢呋喃)测定的聚苯乙烯换算的重均分子量(以下称为“Mw”)分别优选为2,000~300,000,更优选3,000~100,000。
另外,共聚物(BI)和其它的碱溶性树脂用凝胶渗透色谱法(GPC,洗脱溶剂:四氢呋喃)测定的聚苯乙烯换算的数均分子量(以下称为“Mn”)分别优选为3,000~60,000,更优选5,000~25,000。
本发明中,通过使用具有上述特定Mw和Mn的共聚物(BI)、或者并用所述共聚物(BI)和具有上述特定Mw和Mn的其它的碱溶性树脂,可以获得显影性优良的放射线敏感性组合物,由此可以形成具有清晰图案边缘的着色层,同时显影时在未曝光部分的基板上和遮光层上很难产生残渣、浮垢(地污れ)、残膜等。
并且,共聚物(BI)和其它的碱溶性树脂的Mw与Mn之比(Mw/Mn)分别优选为1~5,进一步优选为1~4。
在本发明中,共聚物(BI)可以单独使用或将2种以上混合使用,其他的碱溶性树脂也同样。
本发明中,相对于100重量份(A)着色剂,本发明的碱溶性树脂的总用量优选为10~1,000重量份,更优选为20~500重量份。碱溶性树脂的总用量小于10重量份的话,有例如碱显影性降低、未曝光部分的基板上或遮光层上产生浮垢、残膜的可能性,而如果超过1,000重量份,则着色剂浓度相对降低,有难以实现薄膜的目标色浓度的可能。
另外,碱溶性树脂中共聚物(BI)的使用比例优选10~100重量%,特别优选20~100重量%。共聚物(BI)的使用比例小于10重量%时,本发明所期待的效果会受损。
-(C)多官能性单体-
本发明的多官能性单体含有在一个分子内具有2个以上聚合性不饱和键的单体。
作为多官能性单体,可以列举例如:
乙二醇、丙二醇等亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、或它们的二羧酸改性物;
聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂、醇酸树脂、有机硅树脂、螺烷树脂等的低聚(甲基)丙烯酸酯;
两末端羟基聚-1,3-丁二烯、两末端羟基聚异戊二烯、两末端羟基聚己内酯等两末端羟基化聚合物的二(甲基)丙烯酸酯、
三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]磷酸酯等。
在这些多官能性单体中,优选3元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯、它们的二羧酸改性物,具体来说,优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、下述式(C-1)所示的化合物、
下述式(C-2)所示的化合物等,
其中,出于着色层强度高、着色层表面的平滑性优良、且在未曝光部分的基板上和遮光层上难以产生浮垢、残膜等考虑,特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯。
上述多官能性单体可以单独使用或将2种以上混合使用。
相对于100重量份(B)碱溶性树脂,本发明中多官能性单体的用量优选为5~500重量份,更优选为20~300重量份。此时,多官能性单体用量低于5重量份的话,着色层的强度、表面平滑性有降低的倾向,而如果超过500重量份,会有例如碱显影性降低,或者容易在未曝光部分的基板上或遮光层上产生浮垢、残膜等的倾向。
本发明中,可以将多官能性单体的一部分置换成在一个分子内具有一个聚合性不饱和键的单官能性单体。
作为上述单官能性单体,可以举出与(B)碱溶性树脂中的不饱和化合物(b1)、N位-取代马来酰亚胺和不饱和化合物(b4)中所例举的一样的化合物,N-(甲基)丙烯酰基吗啉,N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基-ε-己内酰胺,除此之外,还有作为市售品的M-5600(商品名,东亚合成(株)制)等。
这些单官能性单体可以单独使用或者2种以上混合使用。
单官能性单体的使用比例相对于多官能性单体和单官能性单体的总量,优选为90重量%以下,更优选50重量%以下。单官能性单体的使用比例如果超过90重量%的话,所得着色层的强度和表面平滑性可能不足。
相对于100重量份(B)碱溶性树脂,本发明的多官能性单体和单官能性单体的总用量优选为5~500重量份,更优选为20~300重量份。如果上述总用量低于5重量份,则着色层的强度和表面平滑性存在降低的倾向,而如果超过500重量份,则存在例如碱显影性降低,或者在未曝光部的基板上或者遮光层上易于产生浮垢、残膜等的倾向。
-(D)光聚合引发剂-
本发明的光聚合引发剂是通过可见光、紫外线、远紫外线、带电粒子射线、X射线等放射线曝光,产生可引发(C)多官能性单体和根据情况使用的单官能性单体聚合的活性种的成分。
本发明中,光聚合引发剂例如有下式(1)所示化合物(以下称为“肟系化合物(D1)”)、下式(2)所示的化合物(以下称为“肟系化合物(D2)”)、至少具有一种下式(3-1)、式(3-2)或式(3-3)所示主要骨架的联咪唑化合物、苯偶姻化合物、苯乙酮化合物、二苯甲酮化合物、α-二酮化合物、多环醌化合物、呫吨酮化合物、膦化合物、三嗪化合物等。
[式(1)和式(2)中,各R1相互独立,表示碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基或苯基,各R2相互独立,表示氢原子、碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基或苯基,R3表示氢原子或碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基,各R4、各R5和各R6相互独立,表示氢原子或碳原子数1-6的直链、支链或环状烷基。R1、R2、R3、R4、R5和R6的烷基分别可被选自碳原子数1-6的直链、支链或环状的烷氧基、苯基和卤素原子的取代基取代;R1和R2的苯基分别可被选自碳原子数1-6的直链、支链或环状烷基,碳原子数1-6的直链、支链或环状烷氧基,苯基和卤素原子的取代基取代]。
式(1)和(2)中,R1、R2和R3的碳原子数1-12的直链、支链或环状的烷基例如有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、环戊基、环己基等。
R4、R5和R6的碳原子数为1-6的直链、支链或环状烷基例如有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、正己基、环戊基、环己基等。
R1、R2、R3、R4、R5和R6的各烷基的取代基、以及R1和R2的各苯基的取代基中,碳原子数1-6的直链、支链或环状烷氧基例如有甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、叔丁氧基等,卤素原子例如有氟原子、氯原子等。
R1和R2的各苯基的取代基中,碳原子数1-6的直链、支链或环状烷基例如有甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基等。
上述各烷基和各苯基中,取代基可以存在一个以上或者一种以上。
式(1)和式(2)中,R1优选甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、苯基等,R2优选氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基等,R3优选氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等,进一步R4、R5和R6优选为氢原子、甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基等。
优选的肟系化合物(D1)的具体例子例如有:1-[4-(苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-乙酸酯、1-[4-(2-甲基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-乙酸酯、1-[4-(2,4,6-三甲基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-乙酸酯、1-[4-(2-乙基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-乙酸酯、1-[4-(苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[4-(2-甲基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[4-(2,4,6-三甲基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[4-(2-乙基苯硫基)苯基]-辛烷-1-酮-2-酮肟-O-苯甲酸酯等。
优选的肟系化合物(D2)的具体例子例如有:1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9.H.-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-正丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯等。
这些肟系化合物(D1)和肟系化合物(D2)中,进一步优选肟系化合物(D2),特别优选1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯。
作为上述联咪唑系化合物的具体例子,例如有
2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、
2,2’-双(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑等。
在这些联咪唑系化合物中,优选2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑,特别优选2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑。
上述联咪唑化合物对溶剂的溶解性优良,不会产生未溶解物、析出物等杂质,且敏感度高,在少量能量的曝光下就可以充分进行固化反应,同时对比度高,未曝光部分不会发生固化反应。因此曝光后的涂膜可以明确区分为对不溶于显影液的固化部分和对显影液具有高溶解性的未固化部分,因此可以形成没有侧壁腐蚀的像素图案、以及黑底图案按照规定排列配置的高精细的图案矩阵。
上述苯偶姻化合物例如有:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、2-苯甲酰基苯甲酸甲酯等。
上述苯乙酮化合物例如有:2,2-二甲氧基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、1-(4-异丙基苯基)-2-羟基-2-甲基丙烷-1-酮、2-甲基-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉代基-1-丙烷-1-酮、4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代基苯基)丁烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮等。
上述二苯甲酮化合物例如有:4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。
上述α-二酮化合物例如有:丁二酮、二苯甲酰、甲基苯甲酰基甲酸酯等。
上述多环醌化合物例如有:蒽醌、2-乙基蒽醌、2-叔丁基蒽醌、1,4-萘醌等。
上述呫吨酮化合物例如有:呫吨酮、噻吨酮、2-氯噻吨酮等。
上述膦化合物例如有:双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)苯基氧化膦、2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。
上述三嗪化合物例如有:2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、下式(4)所示化合物、
下式(5)所示化合物
等具有卤代甲基的化合物等。
本发明中,光聚合引发剂优选肟系化合物(D1)、肟系化合物(D2)、联咪唑化合物、苯乙酮化合物、三嗪化合物等,进一步优选肟系化合物(D1)或肟系化合物(D2)。
本发明中,光聚合引发剂可以单独或将2种以上混合使用。
相对于100重量份的(C)多官能性单体和根据情况使用的单官能性单体的总量,本发明的光聚合引发剂的用量优选为0.01~200重量份,更优选为1~120重量份,特别优选为1~100重量份。此时,如果光聚合引发剂的用量低于0.01重量份,则由于曝光引起的固化变得不足,难以获得像素或黑底图案按照规定的排列配置的图案矩阵,而如果超过200重量份,则形成的着色层在显影时容易从基板上脱落、未曝光的基板上或遮光层上容易发生浮垢、残膜等。
本发明中,还可以根据需要与上述光聚合引发剂一起结合使用敏化剂、固化促进剂或高分子光交联·增感剂的一种以上。
-添加剂-
本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物也可以根据需要含有各种添加剂。
作为上述添加剂,可以举出显示更加改善放射线敏感性组合物与碱显影液的溶解特性、且更抑制显影后未溶解物的残留的作用等的有机酸或有机氨基化合物。
作为上述有机酸,优选在分子中具有1个以上羧基的脂肪族羧酸或含有苯基的羧酸。
作为上述脂肪族羧酸,例如可以举出:
甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸、辛酸等一元羧酸;
草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、巴西二酸、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、环己烷二羧酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、中康酸等二元羧酸;
丙三羧酸、乌头酸、樟脑三酸等三元羧酸等。
另外,作为上述含有苯基的羧酸,可以举出羧基直接与苯基键合的化合物、羧基通过碳链与苯基键合的羧酸等。
作为含有苯基的羧酸,例如可以举出:
苯甲酸、甲苯酸、枯酸、2,3-二甲基苯甲酸、3,5-二甲基苯甲酸等芳香族一元羧酸;
邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸等芳香族二羧酸;
偏苯三酸、均苯三酸、偏苯四酸、均苯四酸等3元以上的芳香族多元羧酸,或
苯基乙酸、氢化阿托酸、氢化肉桂酸、扁桃酸、苯基琥珀酸、阿托酸、肉桂酸、亚肉桂基酸、香豆酸、伞形酸等。
在这些有机酸中,从碱溶解性、对后述溶剂的溶解性、防止未曝光部的基板上或者遮光层上的浮垢和残膜等观点出发,作为脂肪族羧酸,优选脂肪族二羧酸,特别优选丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸等。作为含苯基的羧酸,优选芳香族二酸酸,特别优选邻苯二甲酸。
上述有机酸可以单独使用或者2种以上混合使用。
有机酸的使用量相对于全部放射线敏感性组合物优选15重量%以下,更优选10重量%以下。此时,有机酸的使用量如果超过15重量%的话,存在形成的着色层与基板的贴合性降低的倾向。
另外,作为上述有机氨基化合物,优选在分子中具有1个以上氨基的脂肪族胺或含苯基的胺。
作为上述脂肪族胺,例如可以举出:
正丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、仲丁胺、叔丁胺、正戊胺、正己胺、正庚胺、正辛胺、正壬胺、正癸胺、正十一烷胺、正十二烷胺、环己胺、2-甲基环己胺、3-甲基环己胺、4-甲基环己胺、2-乙基环己胺、3-乙基环己胺、4-乙基环己胺等单(环)烷基胺;
甲基乙基胺、二乙基胺、甲基正丙基胺、乙基正丙基胺、二正丙基胺、二异丙基胺、二正丁基胺、二异丁基胺、二仲丁基胺、二叔丁基胺、二正戊基胺、二正己基胺、甲基环己胺、乙基环己胺、二环己基胺等二(环)烷基胺;
二甲基乙基胺、甲基二乙基胺、三乙基胺、二甲基正丙基胺、二乙基正丙基胺、甲基二正丙基胺、乙基二正丙基胺、三正丙基胺、三异丙基胺、三正丁基胺、三异丁基胺、三仲丁基胺、三叔丁基胺、三正戊基胺、三正己基胺、二甲基环己胺、二乙基环己胺、甲基二环己胺、乙基二环己胺、三环己胺等三(环)烷基胺;
2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、1-氨基-2-丙醇、4-氨基-1-丁醇、5-氨基-1-戊醇、6-氨基-1-己醇、4-氨基-1-环己醇等单(环)烷醇胺;
二乙醇胺、二正丙醇胺、二异丙醇胺、二正丁醇胺、二异丁醇胺、二正戊醇胺、二正己醇胺、二(4-环己醇)胺等二(环)烷醇胺;
三乙醇胺、三正丙醇胺、三异丙醇胺、三正丁醇胺、三异丁醇胺、三正戊醇胺、三正己醇胺、三(4-环己醇)胺等三(环)烷醇胺;
3-氨基-1,2-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、4-氨基-1,2-丁二醇、4-氨基-1,3-丁二醇、4-氨基-1,2-环己二醇、4-氨基-1,3-环己二醇、3-二甲基氨基-1,2-丙二醇、3-二乙基氨基-1,2-丙二醇、2-二甲基氨基-1,3-丙二醇、2-二乙基氨基-1,3-丙二醇等氨基(环)烷二醇;
1-氨基环戊烷甲醇、4-氨基环戊烷甲醇、1-氨基环己烷甲醇、4-氨基环己烷甲醇、4-二甲基氨基环戊烷甲醇、4-二乙基氨基环戊烷甲醇、4-二甲基氨基环己烷甲醇、4-二乙基氨基环己烷甲醇等含氨基的环烷甲醇;
β-丙氨酸、2-氨基丁酸、3-氨基丁酸、4-氨基丁酸、2-氨基异丁酸、3-氨基异丁酸、2-氨基戊酸、5-氨基戊酸、6-氨基己酸、1-氨基环丙烷羧酸、1-氨基环己烷羧酸、4-氨基环己烷羧酸等氨基羧酸等。
另外,作为上述含苯基的胺,可以举出氨基直接与苯基键合的化合物、氨基通过碳链与苯基键合的化合物等。
作为含苯基的胺,例如可以举出:
苯胺、2-甲基苯胺、3-甲基苯胺、4-甲基苯胺、4-乙基苯胺、4-正丙基苯胺、4-异丙基苯胺、4-正丁基苯胺、4-叔丁基苯胺、1-萘胺、2-萘胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、4-甲基-N,N-二甲基苯胺等芳香族胺;
2-氨基苄醇、3-氨基苄醇、4-氨基苄醇、4-二甲基氨基苄醇、4-二乙基氨基苄醇等氨基苄醇;
2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚、4-二甲基氨基苯酚、4-二乙基氨基苯酚等氨基酚等。
在这些有机氨基化合物中,从对后述溶剂的溶解性、防止未曝光部的基板上或者遮光层上的浮垢和残膜等观点出发,作为脂肪族胺,优选单(环)烷醇胺、氨基(环)烷二醇,特别优选2-氨基乙醇、3-氨基-1-丙醇、5-氨基-1-戊醇、3-氨基-1,2-丙二醇、2-氨基-1,3-丙二醇、4-氨基-1,2-丁二醇等。另外,作为含苯基的胺,优选氨基酚,特别优选2-氨基苯酚、3-氨基苯酚、4-氨基苯酚等。
上述有机氨基化合物可以单独或将2种以上混合使用。
相对于放射线敏感性组合物全体,有机氨基化合物的用量优选15重量%以下,更优选10重量%以下。此时,如果有机氨基化合物的用量超过15重量%时,则所形成的着色层与基板的贴合性有降低的倾向。
上述有机酸和有机氨基化合物以外的添加剂例如有:
铜酞菁衍生物等蓝色颜料衍生物、黄色颜料衍生物等分散助剂;
玻璃、氧化铝等填充剂;
聚乙烯醇、聚乙二醇一烷基醚、聚(氟烷基丙烯酸酯)等高分子化合物;
非离子型、阳离子型、阴离子型等表面活性剂;
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-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)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-巯基丙基三甲氧基硅烷等贴合促进剂;
2,6-二-叔丁基苯酚等抗氧化剂;
2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等紫外线吸收剂;
聚丙烯酸钠等抗凝剂;
1,1’-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、2-苯基偶氮-4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈等热自由基引发剂等。
溶剂
本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物是以上述(A)~(D)成分作为必须成分,可以根据需要含有上述添加剂成分。优选配合溶剂制成液态组合物。
上述溶剂只要可分散或溶解构成放射线敏感性组合物(A)~(D)成分或添加剂成分,且不与这些成分反应,具有适度的挥发性即可,可以适当选择使用。
上述溶剂例如有:乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单正丙基醚、乙二醇单正丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单正丙基醚、二甘醇单正丁基醚、三甘醇单甲基醚、三甘醇单乙基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单正丙基醚、丙二醇单正丁基醚、双丙甘醇单甲基醚、双丙甘醇单乙基醚、双丙甘醇单正丙基醚、双丙甘醇单正丁基醚、二缩三丙二醇单甲基醚、二缩三丙二醇单乙基醚等(多)亚烷基二醇单烷基醚;
乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇单甲基醚乙酸酯、二甘醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯等(多)亚烷基二醇单烷基醚乙酸酯;
二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二乙基醚、四氢呋喃等其它醚;
甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮;
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯;
2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其它酯;
甲苯、二甲苯等芳族烃;
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺化合物或内酰胺化合物等。
这些溶剂中,从溶解性、颜料分散性、涂布性等角度考虑,优选丙二醇单甲基醚、乙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯等。
上述溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
还可以与上述溶剂一起结合使用苄基乙基醚、二正己醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄基酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙二醇单苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂。
这些高沸点溶剂可以单独使用或将两种以上混合使用。
溶剂的用量没有特别限定,从得到的放射线敏感性组合物的涂布性、稳定性等观点考虑,优选使除去该组合物溶剂的各成分总浓度达到5~50重量%,特别优选达到10~40重量%的量。
结合使用高沸点溶剂作为溶剂时,高沸点溶剂占溶剂总量的使用比例优选50重量%以下,更优选30重量%以下。
滤色器
本发明的滤色器具有由本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物形成的着色层。
以下对于形成本发明的滤色器的着色层的方法进行说明。
首先,根据需要,在基板的表面上形成遮光层,将形成像素的部分进行区分,在该基板上涂布例如分散有红色颜料的放射线敏感性组合物的液态组合物,然后进行预烘烤,使溶剂蒸发,形成涂膜。
接着,经由光掩膜对该涂膜曝光,然后使用碱性显影液进行显影,溶解除去涂膜未曝光部分,然后通过后烘烤,形成像素矩阵,该像素矩阵是红色的像素图案按照规定的排列配置得到的。
然后使用分散有绿色或蓝色颜料的各放射线敏感性组合物的液态组合物,与上述同样地进行各液态组合物的涂布、预烘烤、曝光、显影和后烘烤,在同一基板上依次形成绿色像素矩阵和蓝色像素矩阵,红色、绿色和蓝色三原色的像素矩阵配置于基板上,得到滤色器。本发明中,形成各色像素的顺序并不限于上述。
另外,黑底使用例如分散有黑色颜料的放射线敏感性组合物的液态组合物,与上述像素的形成的情形同样地形成。
作为形成像素和/或黑底时使用的基板,例如有玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。
并且,根据期望,还可以对这些基板实施利用硅烷偶联剂等进行的化学试剂处理、等离子体处理、离子镀敷、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适宜的前处理。
将放射线敏感性组合物的液态组合物涂布于基板上时,可采用喷雾法、辊涂法、旋转涂布法(旋涂法)、狭缝喷嘴涂布法、棒涂法、喷墨法等适当的涂布方法。特别优选旋涂法、狭缝喷嘴涂布法。
涂布的厚度按照除去溶剂后的膜厚计算,优选0.1~10μm,更优选0.2~8.0μm,特别优选0.2~6.0μm。
作为形成像素和/或黑底时使用的放射线,可使用例如可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等。优选波长在190~450nm范围的放射线。
放射线的曝光量优选为10~10,000J/m2。
作为上述碱性显影液,优选例如碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化四甲基铵、胆碱、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
在上述碱性显影液中还可以适量添加例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。另外,优选在碱性显影后进行水洗。
作为显影处理方法,可以采用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、浸置(液盛り)显影法等。显影条件优选在常温下进行5~300秒左右。
这样得到的本发明的滤色器例如对于透射型或反射型彩色液晶显示元件、彩色摄像管元件、彩色传感器等极为有用。
彩色液晶显示元件
本发明的彩色液晶显示元件具备本发明的滤色器。
本发明的彩色液晶显示元件的一个方案是使用本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,如上所述,在薄膜二极管基板矩阵上形成像素和/或黑底,从而可以制备具有特别优异的特性的彩色液晶显示元件。
本发明特别优选的实施方案
本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物含有上述(A)~(D)成分作为必须成分,以下具体给出特别优选的组合物,如下述(1)~(4)。
(1)用于形成着色层的放射线敏感性组合物,其中,(B)碱溶性树脂包含共聚物(BII)。
(2)上述(1)的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,其中,(C)多官能性单体含有选自三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的至少一种。
(3)上述(1)或(2)的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,其中,光聚合引发剂包括选自肟系化合物(D1)、肟系化合物(D2)、联咪唑系化合物、苯乙酮系化合物和三嗪系化合物的至少一种。
(4)上述(1)、(2)或(3)的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,其中,(A)着色剂含有有机颜料或炭黑。
本发明的优选的滤色器具有:
(5)由上述(1)、(2)、(3)或(4)的用于形成着色层的放射线敏感性组合物形成的像素和/或黑底。
本发明的优选的彩色液晶显示元件具备
(6)上述(5)的滤色器,
本发明的进一步优选的彩色液晶显示元件是
(7)在薄膜晶体管基板矩阵上具备上述(6)的滤色器。
如上,本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物没有图案的缺损或侧壁腐蚀等图案不良,且与基板的贴合性优良,并且电压保持率等电学特性优良,可提供具有高可靠性的滤色器。
因此,本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物可以极好地应用于以电子工业领域的彩色液晶显示元件用滤色器为代表的各种滤色器的制造中。
实施例
下面,列举实施例,进一步具体地说明本发明的实施方式。但是,本发明不受下述实施例的限定。
下述各合成例得到的树脂的Mw和Mn通过下述规格的凝胶渗透色谱(GPC)测定。
装置:GPC-101(昭和电工(株)制备)。
柱:将GPC-KF-801、GPC-KF-802、GPC-KF-803和GPC-KF-804结合使用。
流动相:含有0.5重量%磷酸的四氢呋喃。
合成例1
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入20重量份甲基丙烯酸、10重量份琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、31.2重量份N-苯基马来酰亚胺、20重量份甲基丙烯酸烯丙酯、18.8重量份苯乙烯和7重量份作为链转移剂的α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.8重量%)。该树脂的Mw=12,000、(Mw/Mn)=2.8。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-1)”,将该树脂作为“树脂(聚a-1)”。
合成例2
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入20重量份甲基丙烯酸、5.0重量份琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、31.2重量份N-苯基马来酰亚胺、20重量份甲基丙烯酸烯丙酯、18.8重量份苯乙烯和5.0重量份甲基丙烯酸苄基酯以及7重量份α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.8重量%)。该树脂的Mw=11,000、(Mw/Mn)=2.6。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-2)”,将该树脂作为“树脂(聚a-2)”。
合成例3
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入10重量份甲基丙烯酸、31.2重量份N-苯基马来酰亚胺、20重量份甲基丙烯酸烯丙酯、18.8重量份苯乙烯、15重量份甲基丙烯酸2-羟基乙酯、5.0重量份甲基丙烯酸苄基酯和5重量份α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.5重量%)。该树脂的Mw=11,000、(Mw/Mn)=2.9。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-3)”,将该树脂作为“树脂(聚a-3)”。
合成例4
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入10重量份甲基丙烯酸、31.2重量份N-苯基马来酰亚胺、30重量份甲基丙烯酸烯丙酯、18.8重量份苯乙烯、10重量份甲基丙烯酸2-羟基乙酯和7重量份α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=31.9重量%)。该树脂的Mw=12,000、(Mw/Mn)=2.8。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-4)”,将该树脂作为“树脂(聚a-4)”。
合成例5
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入20重量份甲基丙烯酸、10重量份琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、31.2重量份N-苯基马来酰亚胺、20重量份甲基丙烯酸苄酯、18.8重量份苯乙烯和7重量份α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.8重量%)。该树脂的Mw=12,000、(Mw/Mn)=2.8。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-5)”,将该树脂作为“树脂(聚a-5)”。
合成例6
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入20重量份甲基丙烯酸、10重量份琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、20重量份甲基丙烯酸烯丙酯、18.8重量份苯乙烯、31.2重量份甲基丙烯酸苄酯和7重量份α-甲基苯乙烯二聚物(链转移剂),氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至80℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后将反应溶液升温至100℃,追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.8重量%)。该树脂的Mw=15,000、(Mw/Mn)=3.0。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-6)”,将该树脂作为“树脂(聚a-6)”。
合成例7
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入5重量份2,2’-偶氮二戊腈和200重量份丙二醇单甲基醚乙酸酯,接着加入20重量份甲基丙烯酸、10重量份琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、18.8重量份苯乙烯、51.2重量份甲基丙烯酸苄基酯和7重量份α-甲基苯乙烯二聚物,氮置换,然后一边缓慢搅拌,一边将反应溶液升温至70℃,保持该温度,进行2小时聚合。然后追加2重量份2,2’-偶氮二戊腈,再继续聚合2小时,得到树脂溶液(固体成分浓度=32.8重量%)。该树脂的Mw=12,000、(Mw/Mn)=2.8。
将该树脂溶液作为“树脂溶液(聚s-7)”,将该树脂作为“树脂(聚a-7)”。
[缺损和贴合性的评价]
实施例1
将含有40重量份按照50/50(重量比)将作为(A)着色剂的C.I.颜料红254和C.I.颜料黄139混合所得的混合物、10重量份作为分散剂的Disperbyk2001(ビツクケミ一ジヤパン(株))、以及100重量份作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的混合液通过ダイヤモンドフアインミル(商品名、三菱マテリアル(株)制造的珠磨机(珠直径1.0mm))混合并分散12小时,制备颜料分散液。
接着,将100重量份该颜料分散液、作为(B)碱溶性树脂的树脂溶液(聚s-1)(其中树脂(聚a-1)的量为70重量份)、80重量份作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯、50重量份作为(D)光聚合引发剂的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯、以及1000重量份作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯混合,制备液态组合物(r-1)。
接着,将液态组合物(r-1)涂在钠玻璃基板上,在80℃预烘2分钟,形成涂膜,然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例2
使用树脂溶液(聚s-2)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-2)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-2),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例3
使用树脂溶液(聚s-3)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-3)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-3),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例4
使用树脂溶液(聚s-4)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-4)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-4),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
比较例1
使用树脂溶液(聚s-5)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-5)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-5),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例5
将含有40重量份按照90/10(重量比)将作为(A)着色剂的C.I.颜料蓝15:6和C.I.颜料紫23混合所得的混合物、10重量份作为分散剂的Disperbyk2001(ビツクケミ一ジヤパン(株))、以及100重量份作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的混合液通过ダイヤモンドフアインミル(商品名、三菱マテリアル(株)制造的珠磨机(珠直径1.0mm))混合并分散12小时,制备颜料分散液。
接着,将100重量份该颜料分散液、作为(B)碱溶性树脂的树脂溶液(聚s-1)(其中树脂(聚a-1)的量为80重量份)、70重量份作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯、30重量份作为(D)光聚合引发剂的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯、以及1000重量份作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯混合,制备液态组合物(r-6)。
接着,将液态组合物(r-6)涂在钠玻璃基板上,在80℃预烘2分钟,形成涂膜,然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例6
使用树脂溶液(聚s-2)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-2)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-7),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例7
使用树脂溶液(聚s-3)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-3)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-8),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例8
使用树脂溶液(聚s-4)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-4)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-9),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
比较例2
使用树脂溶液(聚s-5)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-5)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-10),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例9
将含有40重量份按照50/50(重量比)将作为(A)着色剂的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄150混合所得的混合物、10重量份作为分散剂的Disperbyk2001(ビツクケミ一ジヤパン(株))、以及100重量份作为溶剂的3-乙氧基丙酸乙酯的混合液通过ダイヤモンドフアインミル(商品名、三菱マテリアル(株)制造的珠磨机(珠直径1.0mm))混合并分散12小时,制备颜料分散液。
接着,将100重量份该颜料分散液、作为(B)碱溶性树脂的树脂溶液(聚s-1)(其中树脂(聚a-1)的量为80重量份)、70重量份作为(C)多官能性单体的二季戊四醇六丙烯酸酯、30重量份作为(D)光聚合引发剂的1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9.H.-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-乙酸酯、以及1000重量份作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯混合,制备液态组合物(r-11)。
接着,将液态组合物(r-11)涂在钠玻璃基板上,在80℃预烘2分钟,形成涂膜,然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例10
使用树脂溶液(聚s-2)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-2)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-12),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例11
使用树脂溶液(聚s-3)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-3)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-13),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
实施例12
使用树脂溶液(聚s-4)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-4)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-14),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
比较例3
使用树脂溶液(聚s-5)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-5)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-15),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,未见图案的缺损,与基板的贴合性良好。
比较例4
使用树脂溶液(聚s-6)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-6)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-16),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
比较例5
使用树脂溶液(聚s-7)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-7)为70重量份,除此之外与实施例1同样地制备液态组合物(r-17),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
比较例6
使用树脂溶液(聚s-6)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-6)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-18),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
比较例7
使用树脂溶液(聚s-7)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-7)为80重量份,除此之外与实施例5同样地制备液态组合物(r-19),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
比较例8
使用树脂溶液(聚s-6)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-6)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-20),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
比较例9
使用树脂溶液(聚s-7)代替树脂溶液(聚s-1),其中树脂(聚a-7)为80重量份,除此之外与实施例9同样地制备液态组合物(r-21),在钠玻璃基板上形成该组合物的涂膜。
然后用高压汞灯、经由宽度为90μm的条纹图案光掩膜、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干。
接着,将所得条纹图案通过扫描式电子显微镜观察,可见图案多处缺损,还可见图案从基板上部分剥离之处。
[电压保持率的评价]
使用旋涂机,在钠玻璃基板上涂布实施例1-12和比较例1-9的各液态组合物,在90℃的洁净烘箱内预烘烤10分钟,形成膜厚为1.8μm的涂膜,所述钠玻璃在表面上形成防止钠离子溶出的SiO2膜,进而以规定的形状蒸镀ITO(铟-氧化锡合金)电极。
接着,用高压汞灯、不用光掩模、以5,000J/m2的曝光量、用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线对涂膜进行曝光。然后将该基板在23℃的含有0.04重量%氢氧化钾水溶液的显影液中浸泡1分钟,显影后用超纯水洗涤并风干,再在230℃进行30分钟的后烘烤,使涂膜固化,在基板上形成红色像素,该像素的膜厚为1.5μm。
接着,用混合了0.018mm的玻璃珠的密封剂将形成该像素的基板与只蒸镀规定形状的ITO电极的基板贴合,然后注入メルク公司制造的液晶MLC6608(商品名),制成液晶盒。
接着将液晶盒放入60℃的恒温槽中,通过(株)东洋テクニカ制的液晶电压保持率测定系统VHR-1A型(商品名),在外加电压为5.0V的方形波、测定频率为60Hz的条件下测定液晶盒的电压保持率。
这里,电压保持率是通过(外加电压16.7毫秒后液晶盒的电位差)/(刚外加电压后的电压)计算的值。
将电压保持率的测定结果与碱溶性树脂中的N-苯基马来酰亚胺和甲基丙烯酸烯丙酯的有无、以及缺损和贴合性的评价结果一并表示在表1中。液晶盒的电压保持率在小于90%,则液晶盒无法将外加电压保持在一定水平,液晶无法充分地取向。
表1
液态组合物 | N-苯基马来酰亚胺 | 甲基丙烯酸烯丙酯 | 图案缺损 | 贴合性 | 电压保持率(%) | |
实施例1 | r-1 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 91 |
实施例2 | r-2 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 90 |
实施例3 | r-3 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 93 |
实施例4 | r-4 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 91 |
比较例1 | r-5 | 有 | 无 | 无 | 良好 | 82 |
实施例5 | r-6 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 92 |
实施例6 | r-7 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 91 |
实施例7 | r-8 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 93 |
实施例8 | r-9 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 90 |
比较例2 | r-10 | 有 | 无 | 无 | 良好 | 81 |
实施例9 | r-11 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 93 |
实施例10 | r-12 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 92 |
实施例11 | r-13 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 92 |
实施例12 | r-14 | 有 | 有 | 无 | 良好 | 91 |
比较例3 | r-15 | 有 | 无 | 无 | 良好 | 76 |
比较例4 | r-16 | 无 | 有 | 多处 | 有剥离 | 93 |
比较例5 | r-17 | 无 | 无 | 多处 | 有剥离 | 75 |
比较例6 | r-18 | 无 | 有 | 多处 | 有剥离 | 91 |
比较例7 | r-19 | 无 | 无 | 多处 | 有剥离 | 73 |
比较例8 | r-20 | 无 | 有 | 多处 | 剥离多 | 92 |
比较例9 | r-21 | 无 | 无 | 多处 | 剥离多 | 74 |
Claims (4)
1.用于形成着色层的放射线敏感性组合物,该用于形成着色层的放射线敏感性组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、以及(D)光聚合引发剂,其特征在于:(B)碱溶性树脂含有:(b1)选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐和不饱和酚化合物的至少一种,(b2)N位-取代马来酰亚胺,(b3)具有烯丙基的不饱和化合物,(b4)选自芳族乙烯基化合物、茚或其衍生物、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基烷基酯化合物、不饱和羧酸缩水甘油基酯化合物、乙烯基氰化合物、不饱和酰胺化合物、羧酸乙烯基酯化合物、乙烯基醚化合物、脂族共轭二烯化合物以及聚合物分子链的末端具有单(甲基)丙烯酰基的大分子单体的至少一种的共聚物。
2.权利要求1的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,其特征在于:(D)成分的光聚合引发剂含有下式(1)所示化合物和/或下式(2)所示化合物,
式(1)和式(2)中,各R1相互独立,表示碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基或苯基,各R2相互独立,表示氢原子、碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基或苯基,R3表示氢原子或碳原子数1-12的直链、支链或环状烷基,各R4、各R5和各R6相互独立,表示氢原子或碳原子数1-6的直链、支链或环状烷基,R1、R2、R3、R4、R5和R6的烷基分别可被选自碳原子数1-6的直链、支链或环状的烷氧基、苯基和卤素原子的取代基取代;R1和R2的苯基分别可被选自碳原子数1-6的直链、支链或环状烷基,碳原子数1-6的直链、支链或环状烷氧基,苯基和卤素原子的取代基取代。
3.滤色器,该滤色器具有由权利要求1或2的用于形成着色层的放射线敏感性组合物形成的着色层。
4.彩色液晶显示元件,该彩色液晶显示元件具备权利要求3的滤色器。
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