CN101226333B - 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件 - Google Patents

可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件 Download PDF

Info

Publication number
CN101226333B
CN101226333B CN2008100031184A CN200810003118A CN101226333B CN 101226333 B CN101226333 B CN 101226333B CN 2008100031184 A CN2008100031184 A CN 2008100031184A CN 200810003118 A CN200810003118 A CN 200810003118A CN 101226333 B CN101226333 B CN 101226333B
Authority
CN
China
Prior art keywords
curable compositions
compound
group
acid
color filter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2008100031184A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101226333A (zh
Inventor
中岛妙子
金子祐士
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of CN101226333A publication Critical patent/CN101226333A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101226333B publication Critical patent/CN101226333B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/10Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by doubly bound oxygen or sulphur atoms
    • C07D295/112Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by doubly bound oxygen or sulphur atoms with the ring nitrogen atoms and the doubly bound oxygen or sulfur atoms separated by carbocyclic rings or by carbon chains interrupted by carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D295/00Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
    • C07D295/04Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms
    • C07D295/12Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms
    • C07D295/135Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms with substituted hydrocarbon radicals attached to ring nitrogen atoms substituted by singly or doubly bound nitrogen atoms with the ring nitrogen atoms and the substituent nitrogen atoms separated by carbocyclic rings or by carbon chains interrupted by carbocyclic rings
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08FMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
    • C08F290/00Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups
    • C08F290/02Macromolecular compounds obtained by polymerising monomers on to polymers modified by introduction of aliphatic unsaturated end or side groups on to polymers modified by introduction of unsaturated end groups
    • C08F290/06Polymers provided for in subclass C08G
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0048Photosensitive materials characterised by the solvents or agents facilitating spreading, e.g. tensio-active agents
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G03F7/031Organic compounds not covered by group G03F7/029
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Optical Filters (AREA)

Abstract

本发明提供一种可固化组合物,其含有树脂、含烯键式不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,其中所述树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的;一种使用所述可固化组合物的滤色器及其制备方法;和一种固体摄像元件。

Description

可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件
技术领域
本发明涉及一种适于制备用于液晶显示元件(LCD)或固体摄像元件(例如CCD和CMOS)等的滤色器的可固化组合物、一种用该可固化组合物形成的滤色器、及其制备方法。
背景技术
滤色器是液晶显示器或固体摄像元件的主要构成部件。
由于液晶显示器紧凑并且与常用作显示装置的CRT相比性能相当或者更好,它正替代CRT作为电视屏、个人计算机屏、和其它显示装置。而且,最近在液晶显示器的开发趋势方面,正在从屏幕区域相对小的传统监控器变为具有大屏幕和较高图象质量的电视设备。
至于液晶显示器(LCD)的滤色器,为了制备大尺寸电视机而使基片尺寸较大。为了提高生产率,使用这种大基片的用于制备滤色器的可固化组合物,需要具有低能耗的可固化性。
而且,与用于监视器相比,对用于电视机的液晶显示器而言需要较高的图象质量,即,需要改善对比度和色纯度。
就用于制备滤色器的可固化组合物,为了改善对比度,需要使用较细粒径的着色剂(有机颜料等)(参见例如,日本专利申请特开(JP-A)2006-30541)。
然而,在可固化组合物中含有小粒径的颜料时,如果为了改进分散稳定性而改进分散剂的颜料吸收性能,由于经分散剂在颜料中发生交联,促进了颜料聚集,这样贮藏稳定性例如分散稳定性降低,或者使用可固化组合物形成图案时的可显影性趋于降低。
而且,在使用较细颜料时,由于其表面积增加,使用较细颜料趋于增加用于在可固化组合物中分散颜料的分散剂的添加量。
而且,如果为了确保可显影性而提高在分散时添加的树脂的酸值,酸性基团例如氢键之间的相互作用促进颜料聚集。
如果希望在分散颜料之后通过向可固化组合物中添加树脂来获得可显影性,应添加大量树脂。
而且,为了改善色纯度,在用于制备滤色器的可固化组合物中要求固体组分中着色剂(有机颜料)的含量比例较高。然而,当可固化组合物含有高浓度的着色剂时,使得可固化组合物中光聚合引发剂和可光聚合的单体的含量比例降低,并且尽管因此可固化组合物需要以较低能量固化,但是在曝光部分难以获得可固化性是个问题。
另一方面,对于用于制备固体摄像元件的滤色器的可固化组合物,要求其具有低能耗的可固化性。而且,至于用于固体摄像元件的滤色器,促进了具有着色图案的较薄薄膜的显影,并且由此伴随着组合物中颜料浓度增加。
而且,在颜料基滤色器中,为了降低颜料颗粒相对较粗引起的颜色不规则性,伴随着较细颜料的趋势,颜料分散剂在可固化组合物中的含量比例趋于增加。与用于制备LCD的可固化组合物的情形类似,颜料分散剂在可固化组合物中的含量比例增加趋于降低贮藏稳定性例如分散稳定性,在使用可固化组合物形成图案时趋于降低可显影性,并且几乎不能获得可固化性,因此存在问题。
而且,为了解决这些问题例如形成的着色图案中的颜色不规则性,已提出使用可溶于有机溶剂的染料作为着色剂代替颜料的工艺(参见例如,JP-A 2-127602)。然而,对于染料基滤色器,随着染料浓度增加,贮藏稳定性降低例如源自染料的聚合抑制效应,和染料沉淀的问题明显。
如上所述,根据用于制备滤色器的可固化组合物,在用于液晶显示器的情况下或者在用于固体摄像元件的情况下,由于作为固化可固化组合物的主要成分的光聚合引发剂和可光聚合的单体的含量受到限制,而且,着色剂浓度高,因此产生各种问题,因敏感度低而不能获得足够的可固化性,与基片的粘性不足,显影速度降低或者在未曝光部分产生残余物,几乎不能形成所需的图案,在着色剂是颜料的情况下分散稳定性和可显影性差,在着色剂是染料的情况下贮藏稳定性低例如染料沉淀,等等。
为了解决这些问题,已讨论通过赋予传统上主要用于提供成膜性能、可显影性等而引入的树脂以可聚合性来提高敏感度(参见例如,JP-A2000-321763和2003-029018)。此外,“Color Filter Latest Technique Trend”(Johokiko Co.,Ltd.出版)的第85-87栏、“Process Technique and Chemicals forLatest Color Filter”(CMC Publishing Co.,Ltd.出版)的第129-150栏等提出了该技术。然而,即使在使用这些树脂的情况下,迄今为止还不能获得令人满意的曝光敏感度。而且,由于曝光敏感度不足,在基片界面附近的较深部分等固化不足,因此还涉及基片粘性差等问题。
本发明的一个目的是提供一种可固化组合物,它以极高的敏感度固化,具有优异的贮藏稳定性。
而且,本发明的另一目的是提供一种用上述可固化组合物形成的滤色器,它具有高的敏感度,在未固化部分几乎没有显影残余物,固化部分相对基片的粘性优异,并且着色图案的分辨率高和具有所需的截面形状。
而且,本发明的又一方面是提供上述滤色器的制备方法,其生产率优异,并提供一种具有通过该制备方法制得的上述滤色器的固体摄像元件。
鉴于上述情形,本发明者们通过深入研究发现,上述问题可以得到解决,从而完成了本发明。
发明内容
本发明是针对上面情形进行的,提供了一种可固化组合物、一种使用该可固化组合物的滤色器及其制备方法、和一种固体摄像元件。
本发明的第一方面提供
<1>一种可固化组合物,该组合物含有树脂、含烯键式不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,其中所述树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的。
本发明的第二方面提供
<2>一种滤色器,它具有用还含有着色剂或增感剂的第一方面的可固化组合物形成的着色图案。
本发明的第三方面提供
<3>一种制备滤色器的方法,其包括:通过在支持体上涂布还含有着色剂的第一方面的可固化组合物来形成由该可固化组合物制成的着色层;经掩模曝光所述着色层,和在曝光之后通过显影所述着色层来形成着色图案。
本发明的第四方面提供
<4>一种固体摄像元件,其包括通过第三方面的制备滤色器的方法制得的滤色器。
具体实施方式
根据本发明,即使在含有高浓度的着色剂的情况下,也可以提供一种可固化组合物,它具有优异的贮藏稳定性例如分散稳定性、经曝光以高敏感度固化、在固化区相对基片表面的粘性高、并且能够形成在未固化区的未固化部分的除去性能优异的图案。
而且,根据本发明,可以提供一种滤色器,它具有分辨率优异的着色图案并且相对支持体的粘性优异,并且是使用本发明的可固化组合物形成的;并且可以提供一种以高生产率形成滤色器的制备方法。
下面,本发明的可固化组合物含有树脂、含烯键式不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,其中所述树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的。
而且,优选所述树脂在其侧链具有烯键式不饱和双键。
而且,优选本发明的可固化组合物还含有着色剂。
下面,依次解释本发明的可固化组合物中含有的每一组分。
<树脂(A)>
本发明的树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的树脂。优选本发明的树脂在其侧链具有烯键式不饱和双键。
优选上述树脂是在侧链具有下式(1)-(3)代表的基团作为上述烯键式不饱和双键的聚合物。
  式(1)        
Figure S2008100031184D00052
  式(2)
Figure S2008100031184D00053
  式(3)
在这些式中,R1-R11各自独立地代表氢原子或一价有机基团。X、Y各自独立地代表氧原子、硫原子或-N-R12,并且Z代表氧原子、硫原子、-N-R12或亚苯基。R12代表氢原子或一价有机基团。
在上述式(1)中,R1-R3各自独立地代表一价有机基团。作为R1,可以列举氢原子或烷基(可以具有取代基)、烷氧基、烷氧基羰基等。特别是,优选氢原子、甲基、甲基烷氧基、和甲基酯基。而且,R2、R3各自独立地代表氢原子、卤原子、氨基、二烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、烷基(可以具有取代基)、芳基(可以具有取代基)、烷氧基(可以具有取代基)、芳氧基(可以具有取代基)、烷基氨基(可以具有取代基)、芳基氨基(可以具有取代基)、烷基磺酰基(可以具有取代基)、芳基磺酰基(可以具有取代基)等。特别是,优选氢原子、羧基、烷氧基羰基、烷基(可以具有取代基)、和芳基(可以具有取代基)。
这里,作为引入的取代基,可以列举甲氧基羰基、乙氧基羰基、异丙氧基羰基、甲基、乙基、苯基等。
X代表氧原子、硫原子或-N-R12。这里,作为R12,可以列举烷基(可以具有取代基)等。
在式(1)中,作为烷基,可以列举具有1-30个碳原子的直链或环状烷基。优选具有1-20个碳原子的烷基,尤其优选具有1-10个碳原子的烷基。
在式(1)中,作为芳基,可以列举具有6-30个碳原子的芳基。优选具有6-20个碳原子的芳基,尤其优选具有6-10个碳原子的芳基。
在上述式(2)中,R4-R8各自独立地代表一价有机基团。作为R4-R8,例如,可以列举氢原子、卤原子、氨基、二烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、烷基(可以具有取代基)、芳基(可以具有取代基)、烷氧基(可以具有取代基)、芳氧基(可以具有取代基)、烷基氨基(可以具有取代基)、芳基氨基(可以具有取代基)、烷基磺酰基(可以具有取代基)、芳基磺酰基(可以具有取代基)等。特别是,优选氢原子、羧基、烷氧基羰基、烷基(可以具有取代基)、和芳基(可以具有取代基)。作为引入的取代基,可以列举就式(1)而言列举的那些。Y代表氧原子、硫原子或-N-R12。作为R12,可以列举就式(1)而言列举的那些。在式(2)中,作为烷基和芳基,可以列举就式(1)而言列举的那些,并且也可以使用相同的优选实例。
在上述式(3)中,R9-R11各自独立地代表一价有机基团。作为有机基团,特别是,例如,可以列举氢原子、卤原子、氨基、二烷基氨基、羧基、烷氧基羰基、磺基、硝基、氰基、烷基(可以具有取代基)、芳基(可以具有取代基)、烷氧基(可以具有取代基)、芳氧基(可以具有取代基)、烷基氨基(可以具有取代基)、芳基氨基(可以具有取代基)、烷基磺酰基(可以具有取代基)、芳基磺酰基(可以具有取代基)等。特别是,优选氢原子、羧基、烷氧基羰基、烷基(可以具有取代基)、和芳基(可以具有取代基)。
作为引入的取代基,可以相同方式列举式(1)列举的那些。
Z代表氧原子、硫原子、-N-R12或亚苯基。作为R12,可以列举就式(1)而言列举的那些。
在式(3)中,作为烷基和芳基,可以列举就式(1)而言列举的,并且也可以采用相同的优选实例。
在本发明的树脂中,具有式(1)代表的基团的聚合物可以通过下面合成方法1)、2)中的至少一种制得。
合成方法1)
一种通过合成聚合物获得所需聚合物的方法,是将下式(12)代表的一种或多种可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体共聚合,并使用碱取走质子以使Z离去。
Figure S2008100031184D00071
  式(12)
Figure S2008100031184D00072
  式(13)
在式(12)中,R1-R3和X与式(1)中的相同,并且也可以采用相同的优选实例。
在式(12)中,Z代表阴离子离去基团。Q代表氧原子、-NH-或-NR14-(这里,R14代表烷基(可以具有取代基))。作为R13,可以列举氢原子、烷基(可以具有取代基)等。特别是,优选氢原子、甲基、甲基烷氧基和甲基酯基。A代表二价有机连接基团。作为二价有机连接基团,A没有特别的限制,并且可以列举总共具有1-30个碳原子的亚烷基(例如,亚甲基、亚乙基、亚环己基)、和总共具有6-30个碳原子的亚芳基(例如,亚苯基、trilene、亚萘基)。特别是,优选总共具有1-10个碳原子的亚烷基和总共具有6-15个碳原子的亚芳基。
在式(13)中,R1-R3与式(1)中的相同,并且也可以采用相同的优选实例。
合成方法2)
一种通过合成主链型聚合物(stem polymer,含主链的聚合物)获得所需聚合物的方法,是将一种或多种具有官能团的可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体共聚合,并将上述主链型聚合物的侧链官能团与具有式(13)代表的结构的化合物反应。
作为式(12)代表的可自由基聚合的化合物,例如可以列举下面的化合物,然而,它并不限于此。
Figure S2008100031184D00081
式(12)代表的可自由基聚合的化合物可以容易地以可商购获得的产品获得,或者可以通过下面描述的合成实施例中所示的合成方法获得。
式(1)代表的基团可以通过如下引入:将一种或多种的这些可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体、和如果需要的话另一可自由基聚合的化合物通过合成聚合物的普通自由基聚合方法聚合,在冷却或加热条件下向聚合物溶液中滴加所需量的碱进行反应,和如果需要的话与酸进行中和反应。为了制得所述聚合物,可以使用公知的悬浮聚合法或溶液聚合法等。
作为碱,可以使用无机化合物或有机化合物。作为优选的无机碱,可以列举氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾等。作为有机碱,可以列举金属醇盐例如甲醇钠、乙醇钠和叔丁醇钠,有机胺化合物例如三乙胺、吡啶、和二异丙基乙基胺等。
在合成方法2)中,作为用于合成主链型聚合物的具有官能团的可自由基聚合的化合物的官能团的实例,可以列举羟基、羧基、卤化羧酸酯基(halidecarboxylate group)、羧酸酐基、氨基、烷基卤基、异氰酸酯基、环氧基等。作为具有这种官能团的可自由基聚合的化合物,可以列举丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、甲基丙烯酸-4-羟基丁酯、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酰氯(chloride acrylate)、甲基丙烯酰氯、甲基丙烯酸酐、甲基丙烯酸-N,N-二甲基-2-氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-氯乙酯、2-乙基异氰酸酯甲基丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等。
所需聚合物可以通过如下获得:将一种或多种这些可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体聚合,并且如果需要的话与另一可自由基聚合的化合物共聚合来合成主链型聚合物,并与具有式(13)代表的基团的化合物反应。
这里,作为具有式(13)代表的基团的化合物的实例,可以列举作为具有官能团的上述可自由基聚合的化合物的实例列举的化合物。
本发明的具有式(2)代表的基团的上述聚合物可以通过下面所示的合成方法3)和4)中的至少一种制得。
合成方法3)
一种获得聚合物的方法,是将一种或多种具有式(2)代表的不饱和基团和加成聚合性能比该不饱和基团高的烯键式不饱和基团的可自由基聚合的化合物、后面所述的特定单体、和如果需要的话另一可自由基聚合的化合物聚合。该方法使用分子内具有不同加成聚合性能的多个烯键式不饱和基团的化合物,例如甲基丙烯酸烯丙酯。
合成方法4)
一种引入式(2)代表的基团的方法,是将一种或多种具有官能团的可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体共聚合来合成聚合物,并将侧链官能团与具有下式(14)代表的结构的化合物反应。
Figure S2008100031184D00101
  式(14)
在式(14)中,R4-R8与式(2)中的相同,并且也采用相同的优选实例。
作为具有式(2)代表的不饱和基团和加成聚合性能高于该不饱和基团的烯键式不饱和基团的可自由基聚合的化合物,可以列举丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、甲基丙烯酸2-烯丙氧基乙酯、丙烯酸炔丙酯、甲基丙烯酸炔丙酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸二烯丙酯、甲基丙烯酸二烯丙酯、N-烯丙基丙烯酰胺、N-烯丙基甲基丙烯酰胺等。
而且,作为通过聚合一种或多种具有官能团的可自由基聚合的化合物获得的聚合物的实例,可以列举有上述合成方法2)中所示的实例。
具有式(14)代表的结构的化合物的实例包括烯丙醇、烯丙基胺、二烯丙基胺、2-烯丙氧基乙醇、2-氯-1-丁烯和异氰酸烯丙酯。
本发明的上述具有式(3)代表的基团的聚合物可以通过下面所示的合成方法5)和6)中的至少一种制得。
合成方法5)
一种获得聚合物的方法,是共聚合一种或多种具有式(3)代表的不饱和基团和加成聚合性能比该不饱和基团高的烯键式不饱和基团的可自由基聚合的化合物、和后面所述的特定单体,并且如果需要的话与另一可自由基聚合的化合物共聚合。
合成方法6)
一种方法,是通过共聚合一种或多种具有官能团的可自由基聚合的化合物与后面所述的特定单体而合成聚合物之后,反应并引入带有侧链官能团的式(15)代表的结构的化合物。
Figure S2008100031184D00111
  式(15)
作为具有式(3)代表的不饱和基团和加成聚合性能比该不饱和基团高的烯键式不饱和基团的可自由基聚合的化合物的实例,可以列举有丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸乙烯酯、丙烯酸-2-苯基乙烯酯、甲基丙烯酸-2-苯基乙烯酯、丙烯酸-1-丙烯酯、甲基丙烯酸-1-丙烯酯、乙烯基丙烯酰胺、乙烯基甲基丙烯酰胺等。
作为共聚合获得的聚合物,可以获得上述合成方法2)中作为实例所列的那些。
在式(15)中,R9-R11与式(3)中的相同,并且也采用相同的优选实例。
作为具有式(15)代表的结构的化合物的实例,可以列举有2-羟基乙基单乙烯基醚、4-羟基丁基单乙烯基醚、二甘醇单乙烯基醚、4-氯甲基苯乙烯等。
在上述合成方法1)中使用下式(4)和(5)中的至少一种代替用于上述合成方法1)中的式(12)的合成方法也是优选的。
Figure S2008100031184D00121
  式(4)
Figure S2008100031184D00122
  式(5)
在式(4)或(5)中,R5、R6、R7代表氢或一价有机基团,A2代表氧原子、硫原子或-NR8-,G1代表有机连接基团,R8代表氢或一价有机基团,并且n代表1-10的整数。R1-R3与式(12)中的相同,A1与式(1)中的X相同,并且X1与式(12)中的Z相同。
R9-R13代表氢或一价有机基团,它们中的至少一个是下式(6)代表的基团。R14-R16代表氢或一价有机基团。
在式(4)或(5)中,一价有机基团与式(1)中的一价有机基团相同,并且也采用相同的优选实例。
  式(6)
在式(6)中,G2代表有机连接基团,并且m代表1-10的整数。R1-R3、A1、X1与式(4)中的相同。
作为上述式(4)或(5)代表的化合物的优选具体实例,可以列举下面的化合物(i-1至i-60)。
Figure S2008100031184D00141
Figure S2008100031184D00151
Figure S2008100031184D00161
Figure S2008100031184D00181
Figure S2008100031184D00191
在具有使用上述式(4)或(5)获得的式(1)代表的基团的化合物(后面也称之为“聚乙烯基-基聚合物”)的合成中,进一步将另一常规可自由基聚合的化合物与具有双键的化合物通过如上所述的消除反应共聚合也是本发明的一个实施方式。
在上述合成方法1)-6)中,如上所述,如果需要的话可以共聚合另一常规可自由基聚合的化合物。在本发明中,作为待共聚合的常规可自由基聚合的化合物,例如,可以列举有选自如下的可自由基聚合的化合物:丙烯酸酯类、甲基丙烯酸酯类、N,N-二取代的丙烯酰胺类、N,N-二取代的甲基丙烯酰胺类、苯乙烯类、丙烯腈类、甲基丙烯腈类等。
具体实例包括丙烯酸酯类例如丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子数优选是1-20)、(特别是,例如,丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸叔辛酯、丙烯酸氯乙酯、丙烯酸2,2-二甲基羟基丙酯、丙烯酸5-羟基戊酯、三羟甲基丙烷单丙烯酸酯、季戊四醇单丙烯酸酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸甲氧基苄酯、丙烯酸糠基酯、丙烯酸四氢糠基酯等)、丙烯酸芳基酯(例如,丙烯酸苯酯等),
甲基丙烯酸酯类例如甲基丙烯酸烷基酯(烷基的碳原子数优选是1-20)、(特别是,例如,甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸氯苄酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸5-羟基戊酯、甲基丙烯酸2,2-二甲基-3-羟基丙酯、三羟甲基丙烷单甲基丙烯酸酯、季戊四醇单甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸糠基酯、甲基丙烯酸四氢糠基酯等)、甲基丙烯酸芳基酯(例如,甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸甲酚酯、甲基丙烯酸萘基酯等),
苯乙烯类例如苯乙烯和烷基苯乙烯(例如甲基苯乙烯、二甲基苯乙烯、三甲基苯乙烯、乙基苯乙烯、二乙基苯乙烯、异丙基苯乙烯、丁基苯乙烯、己基苯乙烯、环己基苯乙烯、癸基苯乙烯、苄基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、三氟甲基苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、和乙酰氧基甲基苯乙烯)、烷氧基苯乙烯(例如甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、和二甲氧基苯乙烯)、卤代苯乙烯(例如氯苯乙烯、二氯苯乙烯、三氯苯乙烯、四氯苯乙烯、五氯苯乙烯、溴苯乙烯、二溴苯乙烯、碘苯乙烯、氟苯乙烯、三氟苯乙烯、2-溴-4-三氟甲基苯乙烯、和4-氟-3-三氟甲基苯乙烯)、丙烯腈、甲基丙烯腈等。
作为含有羧酸的可自由基聚合的化合物,例如,可以列举有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、马来酸、对羧基苯乙烯等。
而且,作为合成上述聚乙烯基-基聚合物时所用的溶剂,例如,可以列举有二氯乙烷、环己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙酸-2-甲氧基乙酯、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、二甲亚砜、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、1-甲基-2-吡咯烷酮等。
这些溶剂可以单独使用或者可以两种或多种的混合物使用。
如上所述作为共聚物的本发明的树脂是将至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大(下面也将其称之为“特定单体”)的单体聚合制得的树脂。这里的“特定单体”是除后面所述含有碱溶性基团的单体之外的单体。
作为上述偶极矩,使用通过下面计算方法计算获得的数值。
即,偶极矩是使获得的上述特定单体的结构最佳化之后由该最佳结构经计算方法AM1用CAChe6.1(由Fujitsu Corp.生产)计算得到的。
根据作为本发明的树脂的共聚合组分的特定单体,其结构没有限制,前提是通过上述计算方法计算的偶极矩是2.0或更大。特别是,在敏感度和贮藏稳定性方面,偶极矩的值优选是2.5或更大,更优选是2.5或更大且15或更小,再次优选是3.0或更大且10或更小,尤其优选是3.5或更大且9.0或更小,最优选是3.5或更大且8.0或更小。
由于上述特定单体的偶极矩在2.5或更大且15或更小的范围内,因此考虑到合成树脂的方便性、包括树脂的可固化组合物的敏感度、显影性能和贮藏稳定性,它是优选的。
在上述实例中,特定单体尤其优选具有至少一个选自如下的基团:醚基、氰基、磷酸酯基、内酯基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基和缩醛基。
特定单体中含有的醚基优选是具有2-30个碳原子的直链、枝化或环状醚基,尤其优选是具有2-15个碳原子的直链、枝化或环状醚基。作为醚基的实例,可以列举有2-甲氧基乙基、2-乙氧基乙基、MeOCH2CH2OCH2CH2-、MeO(CH2CH2O)2CH2CH2-、氧杂环丁烷-2-基、氧杂环丁烷-3-基、四氢呋喃-2-基、四氢呋喃-3-基、四氢-2H-吡喃-2-基、八氢-1H-isochlomene-3-基、oxylane-2-基等。
特定单体中含有的内酯基优选是具有3-30个碳原子的内酯基,更优选是具有5-20个碳原子的内酯基。作为内酯基的实例,可以列举有下面结构。在下面结构中,R代表氢原子、烷基、环烷基、或芳基,其中烷基、环烷基或芳基各自独立地具有1-20个碳原子。
Figure S2008100031184D00221
特定单体中含有的氨基甲酸酯基优选是具有1-30个碳原子的直链或环状氨基甲酸酯基,并且优选是具有1-20个碳原子的直链或环状氨基甲酸酯基。
作为氨基甲酸酯基的实例,可以列举有下面的结构,然而,并不限于此。在下面的结构中,R代表氢原子、烷基、环烷基、或芳基,其中烷基、环烷基或芳基各自独立地具有1-20个碳原子。
特定单体中含有的碳酸酯基优选是具有1-30个碳原子的直链或环状碳酸酯基,并且优选是具有1-20个碳原子的直链或环状碳酸酯基。
作为碳酸酯基的实例,可以列举有下面的结构,然而,并不限于此。
Figure S2008100031184D00231
特定单体中含有的缩醛基优选是具有1-30个碳原子的直链或环状乙缩醛基,并且优选是具有1-20个碳原子的直链或环状缩醛基。作为缩醛基的实例,可以列举有下面的结构,然而,并不限于此。在下面的结构中,R代表氢原子、烷基、环烷基、或芳基,其中烷基、环烷基或芳基各自独立地具有1-20个碳原子。
Figure S2008100031184D00232
特定单体中含有的磷酸酯基优选是具有1-30个碳原子的直链或环状磷酸酯基,更优选是具有1-20个碳原子的直链或环状磷酸酯基。作为磷酸酯基的实例,可以列举有下面的结构,然而,并不限于此。
Figure S2008100031184D00233
作为上述单体的具体实例,可以优选使用下面的化合物,然而,并不限于此。
[表1]
本发明的树脂是通过将作为共聚合组分的上述特定单体聚合制得的树脂,并且优选是通过将具有作为或者能够作为树脂的侧链的烯键式不饱和双键的部分结构的组分(下面也称之为“提供树脂的双键的共聚合组分”)与上述特定单体聚合制得的树脂。
作为提供本发明的树脂的共聚合组分的组合,即,作为“特定单体”和“提供树脂的双键的共聚合组分”的组合,优选M-1、M-8、i-1、i-7、i-8、i-10、i-16和i-49中的任一个与M-9A、M-11A、M-12A、M-13A、M-14A、M-1 5A、M-9MA、M-11MA、M-12MA、M-13MA、M-14MA、M-15MA和M-16MA中的任一个的组合,更优选M-1、i-1、i-10、i-16和i-49中的任一个与M-11A、M-13A、M-14A、M-11MA、M-13MA和M-14MA中的任一个的组合,并且尤其优选实例化合物i-1和实例化合物M-14MA的组合、实例化合物i-1和实例化合物M-11MA的组合、实例化合物i-1和实例化合物M-13MA的组合、实例化合物M-1和实例化合物M-14MA的组合、实例化合物M1和实例化合物M-11MA的组合以及实例化合物M-1和实例化合物M-13MA的组合。
考虑到合成树脂的容易度、含该树脂的可固化组合物的敏感度和可显影性以及贮藏稳定性,优选上述组合。
作为共聚物的本发明的树脂的结构可以是嵌段共聚物、无规共聚物或接枝共聚物等。特别是,考虑到合成树脂的容易度,优选嵌段共聚物。
提供本发明上述树脂的双键的共聚物组分的含量优选是0.1mol%-95mol%,更优选是1mol%-85mol%,尤其优选是5mol%-75mol%。
这里,上述的“提供树脂的双键的共聚合组分的含量”具体代表如下。
即,在上述合成方法1)中,它代表“式(12)代表的可自由基聚合的化合物在共聚物中的含量”,在上述合成方法2)、4)和6)中,它代表“在具有官能团的可自由基聚合的化合物共聚合之后,并在该官能团与式(13)、(14)和(15)中的任一个反应之后,作为共聚合组分在共聚物中的含量”,和在合成方法3)或5)中,它代表“具有式(2)或(3)代表的不饱和基团并具有加成聚合性能比该不饱和基团高的烯键式不饱和基团的可自由基聚合的化合物在共聚物中的含量”。
由于提供上述树脂的双键的共聚合组分的含量在上述范围内,敏感度提高并且与基片的粘性较理想,因此是优选的。
在本发明的树脂中,作为共聚合组分的上述特定单体的含量优选是1mol%-90mot%,更优选是3mol%-70mol%,尤其优选是5mol%-50mol%。
由于上述特定单体的含量在上述范围内,敏感度提高并且与基片的粘性较理想,因此是优选的。
在上述树脂中,“特定单体的上述含量”与上述树脂中“提供树脂的双键的共聚合组分的上述含量”的摩尔比(组成成分比)优选是100∶1-1∶100,更优选是50∶1-1∶50,尤其优选是10∶1-1∶10。
由于上述特定单体与上述提供树脂的双键的共聚合组分的组成成分比在上述范围内,敏感度提高并且与基片的粘性较理想,因此是优选的。
本发明的树脂可以是通过与作为共聚合组分的具有碱溶性基团的单体聚合制得的树脂。这里“碱溶性基团”代表在形成图案时被所使用的显影液离解以改善显影液(碱性水溶液)的溶解度的官能团。碱溶性基团优选是在25℃的水中具有11或更小pKa的官能团。作为该官能团,例如,可以列举有羧基、磺基、磺酰胺基团、磷酸基、酚型羟基等。特别是,最优选羧基。
作为共聚合组分的含有碱溶性基团的上述单体的含量优选是1mol%-90mol%,更优选是3mol%-70mol%,尤其优选是5mol%-50mol%。
由于作为共聚合组分的含有上述碱溶性基团的单体的含量在上述范围内,敏感度提高并且与基片的粘性较理想,因此是优选的。
重均分子量(GPC测定法的聚苯乙烯当量值)优选是500-100,000,更优选是1,000-50,000,尤其优选是1,000-30,000。树脂的分子量分布(重均分子量与数均分子量之比)优选是3.0或更小,最优选是2.0或更小。
下面列举本发明的树脂的具体实例,同时附上它们的重均分子量,然而,本发明并不限于此。
Figure S2008100031184D00271
Figure S2008100031184D00281
Figure S2008100031184D00301
Figure S2008100031184D00311
根据本发明的树脂,特定单体和提供上述树脂的双键的共聚合组分的总含量(mol%)优选是2mol%-98mol%,更优选是5mol%-90mol%,尤其优选是10mol%-80mol%。
由于上述总含量在上述范围内,敏感度提高并且与基片的粘性较理想,因此是优选的。
上述树脂相对本发明的可固化组合物的总固体组分的含量优选是0.1质量%-75质量%,更优选是1质量%-50质量%,尤其优选是2质量%-40质量%。按照该范围,可以获得优选的敏感度和形成图案的性能。
<光聚合引发剂>
本发明的可固化组合物含有改善敏感度和形成图案的性能的光聚合引发剂(B)。
本发明的光聚合引发剂是一种可以被光分解、用于引发和促进本发明的可聚合组分聚合的化合物,优选在300-500nm波长区有吸收。而且,该光聚合引发剂可以单独使用或者可以两种或多种组合使用。
作为光聚合引发剂,例如,可以列举有有机卤化物、
Figure 2008100031184_0
二唑(oxydiazol)化合物、羰基化合物、缩酮化合物、苯偶姻化合物、吖啶化合物、有机过氧化物化合物、偶氮化合物、香豆素化合物、叠氮化合物、金属茂化合物、六芳基双咪唑化合物、有机硼酸化合物、二磺酸化合物、肟酯化合物、
Figure 2008100031184_1
盐化合物、酰基膦(氧化物)化合物、烷基氨基化合物等。
下面,详细描述每一种化合物。
作为有机卤化物,具体地说,可以列举有Wakabayashi等的“Bull Chem.Soc Japan”42,2924(1969)、美国专利3,905,815的说明书、日本专利申请公报(JP-B)46-4605、JP-A48-36281、55-32070、60-239736、61-169835、61-169837、62-58241、62-212401、63-70243、63-298339、M.P.Hutt的“Journalof Heterocyclic Chemistry”1(No 3)、1970)”等中公开的化合物。特别是,可以列举取代有三卤甲基的唑化合物和均三嗪化合物。
作为均三嗪化合物,更优选,可以列举具有与均三嗪环相连的至少一个单-、二-或三卤取代的甲基的均三嗪衍生物,更具体地,例如,2,4,6-三(一氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三氯甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-正丙基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(α,α,β-三氯乙基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3,4-环氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对氯苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-[1-(对甲氧基苯基)-2,4-丁二烯基]-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯乙烯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对异丙氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-萘氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苯硫基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-苄硫基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2,4,6-三(二溴甲基)-均三嗪、2,4,6-三(三溴甲基)-均三嗪、2-甲基-4,6-双(三溴甲基)-均三嗪、2-甲氧基-4,6-双(三溴甲基)-均三嗪等。
作为
Figure 2008100031184_3
二唑化合物,可以列举有2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-
Figure 2008100031184_4
二唑、2-三氯甲基-5-(氰基苯乙烯基)-1,3,4-
Figure 2008100031184_5
二唑、2-三氯甲基-5-(萘-1-基)-1,3,4-
Figure 2008100031184_6
二唑、2-三氯甲基-5-(4-苯乙烯基)苯乙烯基-1,3,4-
Figure 2008100031184_7
二唑等。
作为羰基化合物,可以列举有二苯甲酮衍生物例如二苯甲酮、Michler’s酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮和2-羧基二苯甲酮,苯乙酮衍生物例如2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮,1-羟基环己基苯基酮、α-羟基-2-甲基苯基丙酮、1-羟基-1-甲基乙基-(对异丙基苯基)酮、1-羟基-1-(对十二烷基苯基)酮、2-甲基-(4′-(甲硫基)苯基)-2-吗啉基-1-丙酮、1,1,1-三氯甲基-(对丁基苯基)酮和2-苄基-2-二甲基氨基-4-吗啉基苯丁酮(butylophenone)、噻吨酮(thioxantone)衍生物例如噻吨酮、2-乙基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮和2,4-二异丙基噻吨酮、苯甲酸酯衍生物例如苯甲酸对二甲基氨基乙酯和苯甲酸对二乙基氨基乙酯等。
作为缩酮化合物,可以列举有苄基甲基缩酮、苄基-β-甲氧基乙基乙基缩醛等。
作为苯偶姻化合物,可以列举有间苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶姻甲基醚、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯等。
作为吖啶化合物,可以列举有9-苯基吖啶、1,7-双(9-吖啶基)庚烷类等。
作为有机过氧化物化合物,例如,可以列举有三甲基环己酮过氧化物、乙酰基丙酮过氧化物、1,1-双(叔丁基过氧基)-3,3,5-三甲基环己烷、1,1-双(叔丁基过氧基)环己烷、2,2-双(叔丁基过氧基)丁烷、叔丁基过氧化氢、枯过氧化氢、二异丙基苯过氧化氢、2,5-二甲基己烷-2,5-二过氧化氢、1,1,3,3-四甲基丁基过氧化氢、叔丁基枯基过氧化物、二枯基过氧化物、2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷、2,5-
Figure 2008100031184_8
烷酰基(oxanoyl)过氧化物、琥珀酰化过氧、苯甲酰基过氧化物、2,4-二氯苯甲酰基过氧化物、过氧化二碳酸二异丙酯、过氧化二碳酸二-2-乙基己酯、过氧化二碳酸二-2-乙氧基乙酯、过氧化碳酸二甲氧基异丙酯、过氧化二碳酸二(3-甲基-3-甲氧基丁基)酯、过氧化乙酸叔丁酯、过氧化新戊酸叔丁酯、过氧化新癸酸叔丁酯、过氧化辛酸叔丁酯、过氧化月桂酸叔丁酯、tercyl碳酸酯、3,3′,4,4′-四-(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、3,3′,4,4′-四-(叔己基过氧化羰基)二苯甲酮、3,3′,4,4′-四-(对异丙基枯基过氧羰基)二苯甲酮、羰基二(叔丁基过氧二邻苯二甲酸酯二氢)、羰基二-(叔己基过氧二邻苯二甲酸酯二氢)等。
作为偶氮化合物,例如,可以列举有JP-A8-108621中所述的偶氮化合物等。
作为香豆素化合物,例如,可以列举有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。
作为叠氮化合物,可以列举有美国专利2,848,328、2,852,379和2,940,853中所述的有机叠氮化合物、2,6-双(4-叠氮化苯亚甲基)-4-乙基环己酮(BAC-E)等。
作为金属茂化合物,可以列举有JP-A59-152396、61-151197、63-41484、2-249、2-4705和5-83588中所述的各种二茂钛化合物,例如二-环戊二烯基-Ti-联苯、二-环戊二烯基-Ti-双-2,6-二氟苯-1-基、二-环戊二烯基-Ti-双-2,4-二氟苯-1-基、二-环戊二烯基-Ti-双-2,4,6-三氟苯-1-基、二-环戊二烯基-Ti-双-2,3,5,6-四氟苯-1-基、二-环戊二烯基-Ti-双-2,3,4,5,6-五氟苯-1-基、二-甲基环戊二烯基-Ti-双-2,6-二氟苯-1-基、二-甲基环戊二烯基-Ti-双-2,4,6-三氟苯-1-基、二-甲基环戊二烯基-Ti-双-2,3,5,6-四氟苯-1-基、二-甲基环戊二烯基-Ti-双-2,3,4,5,6-五氟苯-1-基、JP-A1-304453和1-152109中所述的铁-芳烃络合物等。
作为六芳基双咪唑化合物,例如,可以列举有JP-B 6-29285、美国专利3,479,185、4,311,783、4,622,286中所述的各种化合物等,具体地说,可以列举有2,2′-双(邻氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻溴苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻,对二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻氯苯基)-4,4′,5,5′-四(间甲氧基苯基)双咪唑、2,2′-双(o,o′-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻硝基苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻甲基苯基)-4,4′-5,5′-四苯基双咪唑、2,2′-双(邻三氟苯基)-4,4′,5,5′-四苯基双咪唑等。
作为有机硼酸盐化合物,例如,可以列举有JP-A62-143044、62-150242、9-188685、9-188686、9-188710、2000-131837和2002-107916、日本专利2,764,769、JP-A2002-116539等和Kunz、Martin的“Rad Tech’98.ProceedingApril 19-22,1998,Chicago”中所述的有机硼酸盐等,JP-A6-157623、6-175564和6-175561中所述的有机锍硼酸盐络合物或有机氧锍硼酸盐络合物,JP-A6-175554和6-175553中公开的有机碘
Figure 2008100031184_9
硼酸盐络合物,JP-A9-188710中所述的有机
Figure 2008100031184_10
硼酸盐络合物,JP-A6-348011、7-128785、7-140589、7-306527和7-292014的有机硼过渡金属配位络合物等作为具体实例。
作为二磺酸化合物,可以列举有JP-A61-166544、JP-A2002-328465的说明书中所述的化合物等。
作为肟酯化合物,可以列举有J.C.S.Perkin II(1979)1653-1660)、J.C.S.Perkin II(1979)156-162、Journal of Photopolymer Science and Technology(1995)202-232、和JP-A2000-66385中所述的化合物,JP-A2000-80068和日本专利申请国家阶段公开号2004-534797中所述的化合物等。
作为
Figure 2008100031184_11
盐化合物,例如,可以列举有S.I.Schlesinger,Photogr.Sci.Eng.,18,387(1974)、和T.S.Bal et al,Polymer,21,423(1980)中所述的重氮盐,美国专利4,069,055的说明书和JP-A4-365049中所述的铵盐,美国专利4,069,055和4,069,056中所述的
Figure 2008100031184_12
盐,欧洲专利104,143、美国专利339,049和410,201、和JP-A2-150848和2-296514中所述的碘
Figure 2008100031184_13
盐等。
优选用于本发明的碘盐是二芳基碘
Figure 2008100031184_15
盐。从稳定性的角度,它优选取代有两个或多个给电子基团例如烷基、烷氧基和芳氧基。
作为优选用于本发明的锍盐,可以列举有欧洲专利370,693、390,214、233,567、297,443和297,442、美国专利4,933,377、161,811、410,201、339,049、4,760,013、4,734,444和2,833,827、和德国专利2,904,626、3,604,580和3,604,581中所述的锍盐。从稳定性的角度,它优选取代有吸电子基团。优选该吸电子基团的Hammett值大于0。作为优选的吸电子基团,可以列举有卤原子、羧酸等。
而且,作为另一种优选的锍盐,可以列举在300nm或更大下具有吸收的锍盐,其中三芳基锍盐的一个取代基具有香豆素、蒽醌结构。作为另一种优选的锍盐,可以列举在300nm或更大下具有吸收的锍盐,其中三芳基锍盐具有烯丙氧基、芳硫基作为取代基。
而且,作为
Figure 2008100031184_16
盐化合物、可以列举有如下
Figure 2008100031184_17
盐:J.V.Crivello et al,Macromolecules,10(6),1307(1977,J.V.Crivello et al,J.Polymer Sci.,Polymer Chem.Ed.,17,1047(1979)中所述的硒
Figure 2008100031184_18
盐、和C.S.Wen et al,Tech,Proc.Conf.Rad.Curing ASIA,p478 Tokyo,Oct(1988)中所述的砷
Figure 2008100031184_19
盐等。
作为酰基膦(氧化物)化合物,可以列举有Chiba Specialty ChemicalsCorp.生产的IRUGACURE 819、DAROCURE 4265、DAROCURE TPO等。
作为烷基氨基化合物,例如,可以列举有JP-A9-281698第[0047]段、JP-A6-19240和6-19249中所述的具有二烷基氨基苯基的化合物或烷基胺化合物等。具体地说,作为具有二烷基氨基苯基的化合物,可以列举有如下化合物:对二甲基氨基苯甲酸酯、和二烷基氨基苯甲醛类例如对二乙基氨基苯甲醛和9-久洛里定基(julolydyl)甲醛,并且作为烷基胺化合物,可以列举有三乙醇胺、二乙醇胺、三乙胺等。
<光聚合引发剂(B)>
从曝光敏感度的角度,用于本发明的光聚合引发剂(B)优选是选自如下的化合物:三嗪-基化合物、烷基氨基化合物、苄基二甲基缩酮化合物、α-羟基酮化合物、α-氨基酮化合物、酰基膦-基化合物、氧化膦-基化合物、金属茂化合物、肟-基化合物、双咪唑-基化合物、
Figure 2008100031184_20
-基化合物、苯并噻唑-基化合物、二苯甲酮-基化合物、苯乙酮-基化合物及其衍生物、环戊二烯-苯-铁络合物及其盐、卤代甲基
Figure 2008100031184_21
二唑化合物、和3-芳基取代的香豆素化合物。
更优选三嗪-基化合物、烷基氨基化合物、α-氨基酮化合物、酰基膦-基化合物、氧化膦-基化合物、肟-基化合物、双咪唑-基化合物、
Figure 2008100031184_22
-基化合物、二苯甲酮-基化合物、或苯乙酮-基化合物。再次优选至少一种选自如下的化合物:三嗪-基化合物、烷基氨基化合物、肟基-化合物和双咪唑-基化合物。
光聚合引发剂(B)相对本发明的可固化组合物的总固体含量的含量优选是0.1质量%-50质量%,更优选是0.5质量%-30质量%,尤其优选是1质量%-20质量%。根据该范围,可以获得优选的敏感度和形成图案性能。
<含烯键式不饱和双键的化合物(C)>
本发明的可固化组合物可以含有除上述树脂之外的含烯键式不饱和双键的化合物(下面可以将其简称为“含烯键式不饱和双键的化合物”)。
用于本发明的含烯键式不饱和双键的化合物可以选自除上述树脂之外的具有至少一个烯键式不饱和双键的加成聚合化合物,具有至少一个末端烯键式不饱和键,优选两个或多个。这种化合物在所属工业领域为公知,并因此可以没有任何限制地用于本发明。它们具有例如如下的化学实施方式:单体、预聚物,即,具有二聚体或三聚体的低聚物、它们的混合物及它们的共聚物。作为单体及它们的共聚物的实例,可以列举有不饱和羧酸类(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、异巴豆酸、和马来酸)、它们的酯、及它们的酰胺类。优选使用不饱和羧酸与脂族多元醇化合物的酯、和不饱和羧酸与脂族多元胺化合物的酰胺类。而且,也可以优选使用具有亲核取代基例如羟基、氨基和巯基的不饱和羧酸酯或酰胺、与单官能或多官能异氰酸酯或环氧基的加成反应产物、或者与单官能或多官能羧酸的脱水缩合反应产物等。而且,也优选具有亲电子取代基例如异氰酸酯基和环氧基的不饱和羧酸酯类或酰胺类、与单官能或多官能醇类、胺类或硫醇类的加成反应产物,以及具有消除取代基例如卤基和tocyloxy的不饱和羧酸酯类或酰胺类、与单官能或多官能醇类、胺类或硫醇类的取代反应产物。而且,作为另一实例,也可以使用上述不饱和羧酸被不饱和膦酸、苯乙烯、乙烯基醚等取代的一组化合物。
作为脂族多元醇化合物与不饱和羧酸的酯的单体的具体实例,有丙烯酸酯类例如乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、丁二醇(tetramethylene glycol)二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、己二醇二丙烯酸酯、1,4-环己二醇二丙烯酸酯、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、山梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇四丙烯酸酯、山梨糖醇五丙烯酸酯、山梨糖醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、聚酯丙烯酸酯低聚物、和异氰脲酸EO-改性的三丙烯酸酯。
有甲基丙烯酸酯类例如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、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三羟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、山梨糖醇三甲基丙烯酸酯、山梨糖醇四甲基丙烯酸酯、双[对(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙氧基)苯基]二甲基甲烷、和双-[对(甲基丙烯酰氧基乙氧基)苯基]二甲基甲烷。
有衣康酸酯类例如乙二醇二衣康酸酯、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、丁二醇二衣康酸酯、季戊四醇二衣康酸酯、和山梨糖醇四衣康酸酯。有巴豆酸酯类例如乙二醇二巴豆酸酯、丁二醇二巴豆酸酯、和季戊四醇二巴豆酸酯。有异巴豆酸酯类例如乙二醇二异巴豆酸酯、季戊四醇二异巴豆酸酯、和山梨糖醇四异巴豆酸酯。有马来酸酯类例如乙二醇二马来酸酯、三甘醇二马来酸酯、季戊四醇二马来酸酯、和山梨糖醇四马来酸酯。
作为其它酯的实例,例如,也优选使用JP-B 51-47334和JP-A 57-196231中所述的脂族醇-基酯类,JP-A 59-5240、JP-A59-5241和JP-A2-226149中所述的具有芳香族骨架的酯类,和JP-A 1-165613中所述的含氨基的酯类。而且,还可以将上述酯单体以混合物使用。
此外,作为脂族多元胺化合物与不饱和羧酸的酰胺的单体的具体实例,有亚甲基双-丙烯酰胺、亚甲基双-甲基丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双-丙烯酰胺、1,6-六亚甲基双-甲基丙烯酰胺、二亚乙基三胺三丙烯酰胺、苯二甲基双丙烯酰胺、和苯二甲基双甲基丙烯酰胺。其它优选的酰胺-基单体的实例包括JP-B 54-21726中所述具有亚环己基结构的单体。
而且,也优选使用异氰酸酯和羟基的加成反应制得的氨基甲酸酯-基加成聚合化合物。作为其具体实例,例如,可以列举有JP-B 48-41708中所述的在一个分子中含有两个或多个可聚合乙烯基的乙烯基氨基甲酸酯化合物等,其中下式(A)代表的化合物中含有羟基的乙烯基单体加成到在一个分子中具有两个或多个异氰酸酯基团的多异氰酸酯化合物中。
CH2=C(R10)COOCH2CH(R11)OH    式(A)
(其中R10和R11代表H或CH3。)
此外,也优选JP-A 51-37193、JP-B 2-32293和JP-B 2-16765中所述的氨基甲酸酯丙烯酸酯类、和JP-B 58-49860、JP-B 56-17654、JP-B 62-39417和JP-B 62-39418中所述的具有环氧乙烷-基骨架的氨基甲酸酯化合物。而且,通过使用JP-A 63-277653、JP-A 63-260909和JP-A 1-105238中所述的在分子中具有氨基结构或硫化物结构的加成聚合化合物,可以获得感光速度非常好的可光聚合组合物。
其它实例包括JP-A 48-64183、JP-B 49-43191和JP-B 52-30490各公报中所述的多官能丙烯酸酯类与甲基丙烯酸酯类例如聚酯丙烯酸酯类,和通过环氧基树脂和(甲基)丙烯酸反应获得的环氧基丙烯酸酯类。此外,实例包括JP-B 46-43946、JP-B 1-40337和JP-B 1-40336中所述的特定不饱和化合物、和JP-A 2-25493中所述的乙烯基膦酸-基化合物。在一些情况下,优选使用JP-A 61-22048中所述的含全氟烷基的结构。而且,也可以使用Journalof Adhesion Society of Japan,vol.20,No.7,p.300-308(1984)中作为可光固化单体和低聚物介绍的化合物。
这些加成聚合化合物的结构、单独或混合使用、添加量等细节可以根据可固化组合物的性能设计随意设定。例如,它们可以从以下角度选择。
关于敏感度,优选每个分子内具有高的不饱和基团含量的结构。在许多情况下,优选双官能或更高官能的那些。而且,为了改善图象部分,即固化薄膜的强度,优选三官能或更高官能的那些。而且,使用具有不同数量的官能团和不同可聚合基团的那些化合物(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯-基化合物、乙烯基醚-基化合物)来调节敏感度和强度的方法也是有效的。从固化敏感度的角度,优选使用含有两个或更多(甲基)丙烯酸酯结构的化合物,更优选使用含有三个或更多这些结构的化合物,最优选使用含有四个或更多这些结构的化合物。而且,从固化敏感度和未曝光部分的可显影性的角度,优选含有EO-改性的物质。而且,从固化敏感度和曝光部分强度的角度,优选含有氨基甲酸酯键。
而且,还考虑到与可固化组合物中其它组分(例如树脂、光聚合引发剂和颜料)的相容性和分散性,加成聚合化合物的选择和使用是一个重要因素。例如,使用低纯度化合物或者组合使用两种或多种都可以改善相容性。而且,为了改善与基片的粘性等,可以选择特定结构。
从上述角度,可以列举有双酚A二丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯的EO-改性的物质、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚、三羟甲基乙烷三丙烯酸酯、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、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、山梨糖醇三丙烯酸酯、山梨糖醇四丙烯酸酯、山梨糖醇五丙烯酸酯、山梨糖醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯的EO-改性的物质、二季戊四醇六丙烯酸酯的EO-改性的物质等作为优选实例。而且,至于可商购获得的产品,优选氨基甲酸酯低聚物UAS-10、UAB-140(由SanyoKokusaku Pulp Corp.制造)、DPHA-40H(由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(由Kyoeisha ChemicalCO.,Ltd.制造)、和UA-7200(由Shin-Nakamura Chemical.Co.,Ltd.制造)。
它们中间,更优选EO-改性的双酚A二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、EO-改性的季戊四醇四丙烯酸酯、和EO-改性的二季戊四醇六丙烯酸酯。作为可商购获得的产品,更优选DPHA-40H(由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、和AI-600(由Kyoeisha Chemical CO.,Ltd.制造)。
除树脂(C)之外的含烯键式不饱和双键的化合物,上述树脂(A)在本发明的可固化组合物的固体组分中的含量优选是1质量%-90质量%,更优选是5质量%-80质量%,再次优选是10质量%-70质量%。
特别是,在使用本发明的可固化组合物形成滤色器的着色图案的情况下,除(C)树脂之外的含烯键式不饱和双键的化合物的含量在上述范围内优选是5质量%-50质量%,更优选是7质量%-40质量%,再次优选是10质量%-35质量%。
而且,从敏感度和未曝光部分的去除性能(可显影性)的角度,上述树脂(A)和(C);除树脂(A)之外的含烯键式不饱和双键的化合物的含量比(质量比)优选是(A)/(C)0.001-100,更优选是0.005-50,再次优选是0.01-10。
<着色剂(D)>
优选本发明的可固化组合物含有着色剂(D)。
本发明的可固化组合物中含有的着色剂没有特别的限制,并且可以将各种常规已知的染料和颜料以一种或者两种或多种的混合物使用。从耐久性例如耐热性和耐光性的角度,着色剂优选是颜料。
作为本发明的可固化组合物中含有的颜料,,可以使用各种常规已知的无机颜料或有机颜料,并且优选透过率高的那些。
作为无机颜料,可以列举有以金属氧化物、金属络合物盐等所示的金属化合物。具体地说,可以列举有铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等的金属氧化物、和上述金属的复合氧化物。
作为有机颜料,例如可以列举有:
C.I.颜料黄11、24、31、53、83、93、99、108、109、110、138、139、147、150、151、154、155、167、180、185、199;
C.I.颜料橙36、38、43、71;
C.I.颜料红81、105、122、149、150、155、171、175、176、177、209、220、224、242、254、255、264、270;
C.I.颜料紫19、23、32、39;
C.I.颜料蓝1、2、15、15:1、15:3、15:6、16、22、60、66;
C.I.颜料绿7、36、37;
C.I.颜料棕25、28;
C.I.颜料黑1、7;
炭黑等。
在本发明中,尤其可以优选使用颜料的结构式中具有碱性N原子的那些。具有碱性N原子的颜料在本发明的组合物中呈现有益的分散性。尽管原因不太清楚,但是推测感光性聚合组分与颜料的良好亲和力产生影响。
作为优选用于本发明的颜料,可以列举有下面的颜料。然而,本发明并不限于此:
C.I.颜料黄11、24、108、109、110、138、139、150、151、154、167、180、185;
C.I.颜料橙36、71;
C.I.颜料红122、150、171、175、177、209、224、242、254、255、264;
C.I.颜料紫19、23、32;
C.I.颜料蓝15:1、15:3、15:6、16、22、60、66;
C.I.颜料黑1。
这些有机颜料可以单独使用,或者可以各种方式将它们组合使用以提高色纯度。下面显示组合的实例。例如,可以使用蒽醌-基颜料、二萘嵌苯-基颜料、或二酮吡咯并吡咯-基(diketopyrrolopyrrole-based)颜料单独作为红色颜料、或者它们中至少一种与双偶氮-基黄色颜料、异吲哚啉-基黄色颜料、喹诺酞酮-基(quinophthalone-based)黄色颜料或二萘嵌苯-基红色颜料的混合物。例如,蒽醌-基颜料包括C.I.颜料红177,二萘嵌苯-基颜料包括C.I.颜料红155和C.I.颜料红224,二酮吡咯并吡咯-基颜料包括C.I.颜料红254。从颜色再现性,优选与C.I.颜料黄139的混合物。红色颜料与黄色颜料之间的质量比优选是100∶5-100∶50。当该比例是100∶4或更小时,难以抑制400nm-500nm的光透过率,并且在一些情况下色纯度不能提高。此外,当所述比例是100∶51或更大时,主波长移向短波长,并且在一些情况下与NTSC目标色调的偏差变大。具体地说,质量比在100∶10-100∶30的范围内是最佳的。在为红色颜料的组合的情况下,可以根据色度调节所述比例。
而且,作为绿色颜料,可以仅使用卤代酞菁-基颜料,或者可以使用其与双偶氮-基黄色颜料、喹诺酞酮-基黄色颜料、偶氮甲碱-基黄色颜料或异吲哚啉-基黄色颜料的混合物。例如,作为其实例,优选C.I.颜料绿7、36、37和C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄180或C.I.颜料黄185的混合物。绿色颜料和黄色颜料的质量比优选是100∶5-100∶150。上述质量比特别优选在100∶30-100∶120的范围内。
作为蓝色颜料,可以将酞菁-基颜料单独使用,或者可以使用其与二
Figure 2008100031184_23
嗪-基紫色颜料的混合物。例如,优选C.I.颜料蓝15∶6和C.I.颜料紫23的混合物。蓝色颜料和紫色颜料的质量比优选是100∶0-100∶30,更优选100∶10或更小。
此外,作为黑色矩阵(black matrix)的颜料,可以单独使用碳、钛碳(titanium carbon)、铁氧化物和钛氧化物,或者使用它们的混合物。优选碳和钛碳的组合。碳与钛碳的质量比优选在100∶0-100∶60的范围内。
在将颜料用于滤色器的情况下,从颜色不规则性和对比度的角度,颜料的平均粒径优选是100nm或更小,而且,从分散稳定性的角度优选是5nm或更大。颜料的平均粒径更优选是5-75nm,再次优选是5-55nm,尤其优选是5-35nm。
颜料的平均粒径可以通过已知方法例如电子显微镜测定。
特别是,颜料优选是选自如下的颜料:蒽醌系列、偶氮甲碱系列、苯亚甲基系列、花青系列、二酮吡咯并吡咯系列和酞菁系列。
而且,在将本发明的组合物用于滤色器的情况下,从颜色不规则性和对比度的角度,优选使用均匀溶解在该组合物中的染料。
用作本发明的可固化组合物中含有的着色剂的染料没有特别的限制,并且可以使用常规已知的滤色器用染料。例如,可以使用JP-A 64-90403、64-91102、1-94301和6-11614、日本专利登记号2,592,207、美国专利4,808,501、5,667,920和5,059,500的说明书、JP-A 5-333207、6-35183、6-51115、6-194828、8-211599、4-249549、10-123316、11-302283、7-286107、2001-4823、8-15522、8-29771、8-146215、11-343437、8-62416、2002-14220、2002-14221、2002-14222、2002-14223、8-302224、8-73758、8-179120和8-151531等中所述的颜料。
作为化学结构,可以使用吡唑偶氮系列、苯胺基偶氮系列、三苯基甲烷系列、蒽醌系列、蒽吡啶酮(anthrapyridone)系列、苯亚甲基系列、oxonol系列、吡唑并三唑(pyrazolotriazol)系列、吡啶酮偶氮系列、花青系列、吩噻嗪系列、吡咯并吡唑偶氮甲碱系列、夹氧杂蒽系列、酞菁系列、苯并吡喃系列、和靛青系列的染料。
此外,当可固化组合物的图案曝光和曝光部分固化之后,用水或碱显影除去未曝光部分形成图案时,例如,当形成抗蚀剂或滤色器的着色图案时,从完全除去显影引起的光未照射部分的粘合剂和染料的角度,在一些情况下可以适当使用酸性染料和/或其衍生物。
此外,也可以有益地使用直接染料、碱性染料、媒染染料、酸性媒染染料、偶氮染料、分散染料、油溶性染料、食品染料和/或其衍生物。
酸性染料没有特别的限制,只要它具有酸性基团例如磺酸和羧酸,并且可以考虑所需性能例如在有机溶剂或显影液中的溶解性能、与碱性化合物的成盐性能、吸光度、与组合物中其它组分的相互作用、耐光性和耐热性总和对其进行选择。
下面是酸性染料的实例,然而本发明并不限于它们。实例包括:
酸性茜素紫N;
酸性黑1、2、24、48;
酸性蓝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、340;
酸性铬紫K;
酸性品红;
酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106、109;
酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;
酸性红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、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、195、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426;
酸性紫6B、7、9、17、19;
酸性黄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、251;
直接黄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、141;
直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;
直接红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、250;
直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;
直接蓝57、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、293;
直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82;
媒染黄5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、50、61、62、65;
媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;
媒染红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、95;
媒染紫2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58;
媒染蓝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、84;
媒染绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53;
食品黄3;
和这些染料的衍生物。
在上面酸性染料中,优选染料例如酸性黑24;
酸性蓝23、25、29、62、80、86、87、92、138、158、182、243、324:1;
酸性橙8、51、56、74、63;
酸性红1、4、8、34、37、42、52、57、80、97、114、143、145、151、183、217、249;
酸性紫7;
酸性黄17、25、29、34、42、72、76、99、111、112、114、116、134、155、169、172、184、220、228、230、232、243;
酸性绿25和这些染料的衍生物。
除了上面的染料之外,也优选偶氮系列、夹氧杂蒽系列和酞菁系列的酸性染料,并且也优选使用例如C.I.溶剂蓝44、38;C.I.溶剂橙45;若丹明B和若丹明110、和这些染料的衍生物的酸性染料。
其中,着色剂(D)优选是选自三烯丙基甲烷系列、蒽醌系列、偶氮甲碱系列、苯亚甲基系列、oxonol系列、花青系列、酚噻嗪系列、吡咯并吡唑偶氮甲碱系列、夹氧杂蒽系列、酞菁系列、苯并吡喃系列、靛青系列、吡唑并偶氮系列、苯胺基偶氮系列、吡唑并三唑偶氮系列、吡啶酮偶氮系列、和蒽吡啶酮系列的着色剂。
包括用于形成滤色器的着色图案的情形,着色剂在本发明的可固化组合物中的含量优选是30质量%或更大至85质量%或更小,更优选是40质量%或更大至80质量%或更小,最优选是50质量%或更大至75质量%或更小。
<粘合剂聚合物(E)>
本发明的可固化组合物可以含有粘合剂聚合物(E),其范围不至于影响改进涂膜等的本发明的效果。
优选使用直链有机聚合物作为粘合剂聚合物。至于“直链有机聚合物”,可以任选使用常规已知的那些。优选,为了能够水显影或者弱碱性水显影,选择在水或弱碱性水中能够溶解或者溶胀的直链有机聚合物。该直链有机聚合物是根据不仅作为涂膜形成剂而且作为水、弱碱性水或有机溶剂显影剂的应用进行选择和使用的。例如,使用水溶性有机聚合物能够水显影。至于直链有机聚合物,可以列举有在侧链具有羧酸基团的自由基聚合产物,例如通过聚合或共聚合具有羧基的单体获得的树脂、通过水解、半酯化或半酰胺化酸酐单元(酸酐单元是通过聚合或共聚合具有酸性氢化物的单体制得的)获得的树脂、通过用不饱和单羧酸和酸酐等改性环氧基树脂获得的环氧基丙烯酸酯,例如JP-A 59-44615、JP-B 54-34327、58-12577和54-25957、JP-A 54-92723、59-53836和59-71048中所述的。作为具有羧酸基团的单体,可以列举有丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、马来酸、富马酸、4-羧基苯乙烯等。作为具有酸酐的单体,可以列举有马来酸酐等。
而且,类似地,有在侧链具有羧酸基团的酸性纤维素衍生物。此外,也可以使用具有加成到带羟基的聚合物的环状酸酐的那些。
在使用上述粘合剂聚合物作为碱溶性共聚物的情况下,作为待共聚合的化合物,也可以使用除上所述之外的单体。其它单体的实例包括下面化合物(1)-(12):
(1)具有脂族羟基的丙烯酸酯类和甲基丙烯酸酯类,例如丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、丙烯酸-3-羟基丙酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、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-羟基丙酯和甲基丙烯酸-4-羟基丁酯。
(2)丙烯酸烷基酯类例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸戊酯、丙烯酸己酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、丙烯酸苄酯、丙烯酸-2-氯乙酯、丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-3,4-环氧基环己基甲酯、丙烯酸乙烯酯、丙烯酸-2-苯基乙烯酯、丙烯酸-1-丙烯酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸-2-烯丙氧基乙酯、和丙烯酸炔丙酯。
(3)甲基丙烯酸烷基酯类例如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸戊酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸-2-氯乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-3,4-环氧基环己基甲酯、甲基丙烯酸乙烯酯、甲基丙烯酸-2-苯基乙烯酯、甲基丙烯酸-1-丙烯酯、甲基丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸-2-烯丙氧基乙酯、和甲基丙烯酸炔丙酯。
(4)丙烯酰胺类或甲基丙烯酰胺类例如丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-乙基丙烯酰胺、N-己基甲基丙烯酰胺、N-环己基丙烯酰胺、N-羟基乙基丙烯酰胺、N-苯基丙烯酰胺、N-硝基苯基丙烯酰胺、N-乙基-N-苯基丙烯酰胺、乙烯基丙烯酰胺、乙烯基甲基丙烯酰胺、N,N-二烯丙基丙烯酰胺、N,N-二烯丙基甲基丙烯酰胺、烯丙基丙烯酰胺、和烯丙基甲基丙烯酰胺。
(5)乙烯基醚类例如乙基乙烯基醚、2-氯乙基乙烯基醚、羟基乙基乙烯基醚、丙基乙烯基醚、丁基乙烯基醚、辛基乙烯基醚、和苯基乙烯基醚。
(6)乙烯基酯类例如乙酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、和苯甲酸乙烯酯。
(7)苯乙烯类例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、甲基苯乙烯、氯甲基苯乙烯、和对乙酰氧基苯乙烯。
(8)乙烯基酮类例如甲基乙烯基酮、乙基乙烯基酮、丙基乙烯基酮、和苯基乙烯基酮。
(9)烯烃类例如乙烯、丙烯、异丁烯、丁二烯、和异戊二烯。
(10)N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯腈、甲基丙烯腈等;
(11)不饱和酰亚胺类例如马来酰亚胺、N-丙烯酰基丙烯酰胺、N-乙酰基甲基丙烯酰胺、N-丙酰基甲基丙烯酰胺、和N-(对氯苯甲酰基)甲基丙烯酰胺;
(12)具有与α-位相连的杂原子的甲基丙烯酸-基单体,例如JP-A2002-309057和2002-311569中所述的化合物。
这些实例中,为了薄膜强度、敏感度和可显影性的优异平衡,优选在侧链具有烯丙基或乙烯基酯基和羧基的(甲基)丙烯酸树脂、JP-A2000-187322和2002-62698中所述在侧链具有双键的碱溶性树脂、和JP-A2001-242612中所述在侧链具有酰胺基团的碱溶性树脂。
此外,JP-B 7-12004、JP-B 7-120041、JP-B 7-120042、JP-B 8-12424、JP-A 63-287944、JP-A 63-287947、JP-A 1-271741、和日本专利申请10-116232中所述具有酸基的氨基甲酸酯-基粘合剂聚合物、和JP-A2002-107918中所述在侧链具有酸基和双键的氨基甲酸酯-基粘合剂聚合物的强度非常优异,因此在低曝光适应性方面是有益的。
EP993966、EP1204000、和JP-A2001-318463中所述具有酸基的缩醛-改性的聚乙烯醇-基粘合剂聚合物在薄膜强度与可显影性之间的平衡优异,因此是合适的。
而且,作为水溶性直链有机聚合物,可以使用聚乙烯基吡咯烷酮和聚氧化乙烯。此外,为了强化固化薄膜的强度,也可以使用醇溶性尼龙、和2,2-双-(4-羟基苯基)-丙烷和表氯醇的聚醚。
粘合剂聚合物(E)的重均分子量优选是3,000或更大,更优选在5,000-300,000的范围内。数均分子量优选是1,000或更大,更优选在2,000-250,000的范围内。多分散度(重均分子量/数均分子量)优选是1或更大,更优选在1.1-10的范围内。
这些粘合剂聚合物可以是无规聚合物、嵌段聚合物或接枝聚合物等。
粘合剂聚合物(E)可以通过常规已知方法合成。作为合成时所用的溶剂,例如,可以列举有四氢呋喃、二氯乙烷、环己酮、甲基乙基酮、丙酮、甲醇、乙醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙酸-2-甲氧基乙酯、二甘醇二甲基醚、1-甲氧基-2-丙醇、乙酸1-甲氧基-2-丙酯、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲苯、乙酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、二甲亚砜、水等。这些溶剂可以单独使用或者可以两种或多种的混合物使用。
作为合成用于本发明的粘合剂聚合物时所用的自由基聚合引发剂,可以列举有已知化合物例如偶氮-基引发剂和过氧化物引发剂。
考虑到经时颜料分散稳定性与可显影性的平衡,将本发明的可固化组合物用于形成滤色器的着色图案时,相对本发明的可固化组合物的总固体组分,粘合剂聚合物(E)的含量优选是5质量%-60质量%,更优选是7质量%-50质量%,最优选是10质量%-40质量%。
本发明的可固化组合物,如果需要的话,还可以含有下面详细描述的组分。
<(F)分散剂>
在本发明的可固化组合物含有颜料作为着色剂(D)时,从改善颜料的分散性的角度,优选加入(F)分散剂。
作为用于本发明的分散剂(颜料分散剂),可以列举有聚合物分散剂[例如聚酰氨基胺及其盐、聚羧酸及其盐、高分子量不饱和酸酯、改性的聚氨基甲酸酯、改性的聚酯、改性的聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸((meth)acrylic)-基共聚物、和萘磺酸福尔马林缩合产物]、和聚氧乙烯烷基磷酸酯、聚氧乙烯烷基胺、烷醇胺、颜料衍生物等。
基于结构,聚合物分散剂还可以分成直链聚合物、末端改性型聚合物、接枝型聚合物和嵌段型聚合物。
聚合物分散剂吸附在颜料表面起防止再聚集的作用。因此,可以列举具有向颜料表面定位的部分(anchor portion)的末端改性型聚合物、接枝型聚合物和嵌段型聚合物作为优选结构。另一方面,颜料衍生物通过改进颜料表面提供促进聚合物分散剂吸附的效果。
用于本发明的颜料分散剂的具体实例包括“Disperbyk-101(聚酰氨基胺磷酸酯)、107(羧酸酯)、110(包括酸基的共聚物)、130(聚酰胺)、161、162、163、164、165、166、170(聚合物共聚产物)”、由BYK Chemie Corp.制造的“BYK-P104、P105(高分子量不饱和聚羧酸)”、由EFKA Corp.制造的“EFKA4047、4050、4010、4165(聚氨基甲酸酯-基)、EFKA4330、4340(嵌段共聚物)、4400、4402(改性的聚丙烯酸酯)、5010(聚酯酰胺)、5765(高分子量聚羧酸盐)、6220(脂肪酸聚酯)、6745(酞菁衍生物)、6750(偶氮颜料衍生物)”、由Ajinomoto Fan Techno Corp.制造的“AJISPER PB821、PB822”、“FROREN TG-710(氨基甲酸酯低聚物)”、由Kyoeisha Chemical CO.,Ltd.制造的“POLYFLOW No.50E、No.300(丙烯酸-基共聚物)”、由KusumotoKasei Corp.制造的“DISPERON KS-860、873SN、874、#2150(脂族多元羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705、DA-725”、“DEMOL RN、N(萘磺酸福尔马林缩聚产物)、MS、C、SN-B(芳香磺酸福尔马林缩聚产物)”、“HOMOGENOL L-18(高分子聚羧酸)、“EMARGEN 920、930、935、985(聚氧乙烯壬基苯基醚)”、由Kao Corp.制造的“ACETAMINE 86(硬脂胺乙酸酯)”、由RUBERESOL Corp.制造的“SOLSPACE 5000(酞菁衍生物)、22000(偶氮颜料衍生物)、13240(聚酯胺)、3000、17000、27000(在末端部分具有功能部分的聚合物)、24000、28000、32000、38500(接枝型聚合物)”、由NIKKO CHEMICAL Corp.制造的“NIKKOL T106(聚氧乙烯山梨聚糖单油酸酯)、MYS-IEX(聚氧乙烯单硬脂酸酯)”等。
这些分散剂可以单独使用或者可以两种或多种混合使用。在本发明中,特别优选组合使用颜料衍生物和聚合物衍生物。
本发明的分散剂相对颜料的含量优选是1质量%-100质量%,更优选是3质量%-100质量%,再次优选是5质量%-80质量%。
特别是,在使用聚合物分散剂的情况下,其相对颜料的用量优选在5质量%-100质量%的范围内,更优选在10质量%-80质量%的范围内。而且,在使用颜料衍生物的情况下,其相对颜料的用量优选在1质量%-30质量%的范围内,更优选在3质量%-20质量%的范围内,尤其优选在5质量%-15质量%的范围内。
在本发明中,在使用颜料和分散剂的情况下,从固化敏感度和色密度的角度,相对可固化组合物的总固体组分,颜料和分散剂的含量的总和优选是35质量%-90质量%,更优选是45质量%-85质量%,再次优选是50质量%-80质量%。
<(G)增感剂>
为了提高聚合引发剂的自由基产生效率并获得增感波长的长波长,优选本发明的可固化组合物含有(G)增感剂。作为用于本发明的增感剂,优选能够通过电子转移机理或者能量转移机理增感上述光聚合引发剂的那些。
作为用于本发明的增感剂,可以列举有属于下面所列化合物并且吸收波长在300nm-450nm波长范围内的那些。
作为优选的增感剂,可以列举有属于这些化合物并且吸收波长在330nm-450nm波长范围内的那些。
例如,可以列举有多核芳香组(例如菲、蒽、芘、二萘嵌苯、苯并菲、和9,10-二烷氧基蒽)、夹氧杂蒽类(xantenes,例如荧光素、曙红、赤藓红、若丹明B、和玫瑰红)、噻吨酮类(异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、氯噻吨酮)、花青类(例如硫代羰花青、和氧代羰花青)、部花青类(例如部花青、羰部花青)、酞菁类、噻嗪类(例如硫堇、亚甲蓝、和甲苯胺蓝)、吖啶类(例如吖啶橙、氯黄素、和吖啶黄素(acryflavin))、蒽醌类(例如蒽醌)、squarium类(例如squarium)、吖啶橙、香豆素类(例如7-二乙基氨基-4-甲基香豆素)、氧代香豆素(ketocoumarin)、吩噻啶类(phenothiadine)、吩啶类(phenadine)、苯乙烯基苯类、偶氮化合物类、二苯基甲烷、三苯基甲烷、二苯乙烯基苯类、咔唑类、porphilin、螺化合物、喹吖酮类、靛青、苯乙烯基、吡喃化合物、pyromethene化合物、吡唑并三唑化合物、苯并噻唑化合物、巴比妥酸衍生物、硫代巴比妥酸衍生物、苯乙酮、二苯甲酮、噻吨酮、芳香酮化合物例如Michler’s酮、杂环化合物例如N-芳基
Figure 2008100031184_25
唑啉酮等。而且,可以列举有欧洲专利568,993、美国专利4,508,811和5,227,227、JP-A 2001-125255和11-271969等中所述的化合物。
作为进一步优选的增感剂的实例,可以列举有式(i)-(iv)代表的下面化合物。
Figure S2008100031184D00541
在式(i)中,A1是硫原子或NR50,R50是烷基或芳基,L2是用于与相邻的A1和相邻的碳原子一起形成颜料的碱性核心的非金属原子团,并且R51、R52各自独立地是氢原子或一价非金属原子团,它们可以彼此偶联形成颜料的酸性核心。W是氧原子或硫原子。作为上述R50的烷基,可以列举有具有1-30个碳原子的烷基,然而,优选具有1-20个碳原子的烷基,最优选具有1-10个碳原子的烷基。作为上述R50的芳基,可以列举有具有6-30个碳原子的芳基,然而,优选具有6-20个碳原子的芳基,最优选具有6-10个碳原子的芳基。
Figure S2008100031184D00542
在式(ii)中,Ar1和Ar2各自独立地是芳基,它们经-L3-通过键相连。这里,L3是-O-或-S-。而且,W与式(i)中所示的相同。作为上述A1的芳基,可以列举有具有6-30个碳原子的芳基,然而,优选具有6-20个碳原子的芳基,最优选具有6-10个碳原子的芳基。作为上述A2的芳基,可以列举有具有6-30个碳原子的芳基,然而,优选具有6-20个碳原子的芳基,最优选具有6-10个碳原子的芳基。
Figure S2008100031184D00551
在式(iii)中,A2是硫原子或NR59,L4是用于与相邻的A2和相邻的碳原子一起形成染料的碱性核心的非金属原子团,并且R53、R54、R55、R56、R57和R58各自独立地是一价非金属原子团,R59是烷基或芳基。作为R59的烷基,可以列举有具有1-30个碳原子的烷基,然而,优选具有1-20个碳原子的烷基,最优选具有1-10个碳原子的烷基。作为R59的芳基,可以列举有具有6-30个碳原子的芳基,然而,优选具有6-20个碳原子的芳基,最优选具有6-10个碳原子的芳基。
Figure S2008100031184D00552
在式(iv)中,A3和A4各自独立地是-S-、-NR62-或-NR63-。R62、R63各自独立地是取代或未取代的烷基、或取代或未取代的芳基,L5、L6各自独立地是用于与相邻的A3、A4或相邻的碳原子一起形成颜料的碱性核心的非金属原子团,R60、R61各自独立地是一价非金属原子团,或者可以彼此偶联形成脂族或芳族环。作为R62、R63的烷基,可以列举有具有1-30个碳原子的烷基,然而,优选具有1-20个碳原子的烷基,最优选具有1-10个碳原子的烷基。作为R62、R63的芳基,可以列举有具有6-30个碳原子的芳基,然而,优选具有6-20个碳原子的芳基,最优选具有6-10个碳原子的芳基。在有取代基的情况下,作为取代基,优选是烷基、卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、羟基和氨基。这些取代基的碳原子数优选是1-30,更优选是1-20,最优选是1-10。
而且,作为本发明的可固化组合物中含有的优选增感剂,除了上述的那些之外,可以列举有选自下面式(VI)-(VI)代表的化合物组成的组中的至少一种。它们可以一种单独使用或者可以两种或多种组合使用。
Figure S2008100031184D00561
Figure S2008100031184D00562
在式(IV)或(V)中,R1和R2各自独立地是一价取代基,R3、R4、R5和R6各自独立地是氢原子或一价取代基。n是0-5的整数,n′是0-5的整数,其中n和n′不同时是0。在n是2或更大的情况下,多个R1可以相同或不同。在n′是2或更大的情况下,多个R2可以相同或不同。作为上述一价取代基,优选烷基、卤原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、羟基和氨基。这些取代基的碳原子数优选是1-30,更优选是1-20,最优选是1-10。
在含有着色剂的情况下,从着色性和敏感度的角度,式(IV)代表的化合物优选是下式(IV-1)代表的化合物。
Figure S2008100031184D00571
在式(IV-1)中,R1和R2各自独立地是一价取代基。n是0-5的整数,n′是1-5的整数。在n是2或更大的情况下,多个R1可以相同或不同。在n′是2或更大的情况下,多个R2可以相同或不同。
在式(IV-1)中,R1和R2代表的一价取代基与上述式(IV)中R1和R2代表的一价取代基相同,并且也采用相同优选范围。
作为式(IV)或(V)代表的化合物,优选在365nm波长下摩尔吸光系数ε为500mol-1·L·cm-1或更大的那些,更优选在365nm波长下ε为3,000mol-1·L·cm-1或更大的那些,最优选在365nm波长下ε为20,000mol-1·L·cm-1或更大的那些。由于在每个波长下摩尔吸光系数ε在上述范围内,敏感度改善效果高,因此从吸光效率的角度是优选的。
这里,摩尔吸光系数ε可以如下获得:使用在1-甲氧基-2-丙醇溶液中调整至0.01g/l浓度的染料溶液的样品,通过测定样品在365nm下的透射光谱由样品的紫外线可见吸收光谱计算吸光度。作为测定设备,使用VarianCorp.生产的UV-Vis-MR Spectrophotometer Cary5G型分光光度计。
下面显示式(IV)或(V)代表的化合物的优选具体实例,然而,本发明并不限于此。
这里的式可以通过简单结构式表示,其中没有描述元素或取代基的实线等代表烃基。而且,在下面的具体实例中,Me代表甲基、Et代表乙基、Bu代表丁基、n-Bu代表正丁基、和Ph代表苯基。
Figure S2008100031184D00581
Figure S2008100031184D00591
Figure S2008100031184D00601
Figure S2008100031184D00611
Figure S2008100031184D00621
Figure S2008100031184D00631
Figure S2008100031184D00641
Figure S2008100031184D00651
Figure S2008100031184D00661
Figure S2008100031184D00671
Figure S2008100031184D00681
Figure S2008100031184D00691
在式(VI)中,A是芳香环或杂环(可以具有取代基),X是氧原子、硫原子或-N(R3)-,Y是氧原子、硫原子或-N(R3)-。R1、R2和R3各自独立地是氢原子或一价非金属原子团。A、R1、R2和R3可以彼此偶联形成脂族或芳香环。
在式(VI)中,在R1、R2和R3是一价非金属原子团的情况下,它们优选是取代或未取代的烷基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的烯基、取代或未取代的芳香杂环残基、取代或未取代的烷氧基、取代或未取代的烷硫基、羟基或卤原子。
作为上述烷基,优选具有1-30个碳原子的直链、枝化或环状烷基,更优选是具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷基,尤其优选是具有1-15个碳原子的直链、枝化或环状烷基。例如,甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正辛基、正十二烷基基、环戊基、环戊基、苄基、双环[2,2,1]-庚烷-2-基等。
作为上述芳基,优选具有6-30个碳原子的芳基,更优选具有6-20个碳原子的芳基,尤其优选具有6-15个碳原子的芳基。例如,可以列举有苯基、萘基等。
作为上述烯基,优选具有1-30个碳原子的直链、枝化或环状烯基,更优选具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烯基,尤其优选具有1-15个碳原子的直链、枝化或环状烯基。例如,可以列举有乙烯基、烯丙基、环己烯基、香叶基等。
上述芳香杂环残基优选是5至7-元取代或未取代的、饱和或不饱和的、芳香或非芳香的、单环或稠合环芳香杂环残基。更优选是构成环的原子选自碳原子、氮原子和硫原子,并具有氮原子、氧原子和硫原子中至少任意一个杂原子的芳香杂环残基。再次优选具有3-30个碳原子的的5或6-元芳香杂环残基。例如,可以列举有2-吡啶基、4-吡啶基、2-嘧啶基、2-苯并噻唑基、咪唑-2-基等。
作为上述烷氧基,优选具有1-30个碳原子的直链、枝化或环状烷氧基,更优选具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷氧基,尤其优选具有1-10个碳原子的直链、枝化或环状烷氧基。例如,可以列举有甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基等。
作为上述烷硫基,优选具有1-30个碳原子的直链、枝化或环状烷硫基,更优选具有1-20个碳原子的直链、枝化或环状烷硫基,尤其优选具有1-10个碳原子的直链、枝化或环状烷硫基。例如,可以列举有甲硫基、乙硫基、正癸硫基等。
上述一价非金属原子团可以如上所述被取代。作为取代基,可以列举有烷基、烯基、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、羟基、烷硫基、芳硫基等。在这些取代基具有碳的情况下,碳原子总数优选是1-30,更优选是1-20,最优选是1-10。
在式(VI)代表的化合物中,从提高光聚合引发剂的分解效率的角度,Y优选是氧原子或-N(R3)-,最优选是-N(R3)-。R3各自独立地是氢原子或一价非金属原子团。
下面,显示式(VI)代表的优选化合物的具体实例(VI1)-(VI124);然而,本发明并不限于此。而且,由连接酸性核心和碱性核心的双键引起的异构体不明显,并且本发明并不限于异构体中的任一种。
Figure S2008100031184D00711
Figure S2008100031184D00721
Figure S2008100031184D00731
Figure S2008100031184D00741
Figure S2008100031184D00751
Figure S2008100031184D00761
Figure S2008100031184D00771
Figure S2008100031184D00781
Figure S2008100031184D00791
Figure S2008100031184D00801
Figure S2008100031184D00811
Figure S2008100031184D00821
Figure S2008100031184D00871
Figure S2008100031184D00881
为了改进可固化组合物的特性,本发明的式(VI)代表的化合物还可以具有各种化学改性。
例如,通过共价键、离子键、氢键等来连接增感剂(下面将其称之为“增感染料”)和加成聚合化合物结构(例如丙烯酰基和甲基丙烯酰基),可以获得高强度的曝光薄膜,并可以抑制曝光之后增感染料从薄膜中不必要的沉淀。
而且,增感染料与在上述光聚合引发剂中具有自由基产生能力的部分结构(例如还原分解部分例如卤代烷基、
Figure 2008100031184_26
、过氧化物和双咪唑,与氧化裂解部分例如硼酸盐、胺、三甲基甲硅烷基甲基、羧基甲基、羰基和亚胺)的连接显著提高感光性能,特别是在具有低浓度引发系统的状态下。
在本发明的可固化组合物中,式(IV)-(VI)代表的化合物可以仅一种使用,或者可以两种或多种组合使用。
在着色剂(例如颜料)在可固化组合物中的浓度极高以致形成的着色图案(感光层)的光透过率极低的情况下,特别是,在没有添加增感染料的情况下形成的感光层的365nm的光透过率是10%或更小的情况下,通过添加上述式(IV)-(VI)代表的化合物的情况下,可以显著发挥感光性能。特别是,在上述式(IV)-(VI)中,更优选式(VI)代表的化合物。特别是,最优选(VI56)-(VI122)的化合物。
增感剂可以单一使用或者可以两种或多种组合使用。
考虑到在较深部分的吸光效率和初始分解效率,相对可固化组合物的总固体成分,增感剂在本发明的可固化组合物中的含量优选是0.1质量%-20质量%,更优选是0.5质量%-15质量%。优选上述范围是因为其结果,即在可固化组合物的较深部分的吸光效率增加并且初始分解效率良好。
<(H)共增感剂>
本发明的可固化组合物可以含有共增感剂。在本发明中,共增感剂具有相对增感染料或光聚合引发剂的光化辐射进一步提高敏感度、或者抑制可聚合化合物经氧的聚合抑制的效果等。
这种共增感剂包括胺类例如M.R.Sander等撰写的“Journal of PolymerSociety”vol.10,page 3,173(1972)、JP-B 44-20189、JP-A 51-82102、52-134692、59-138205、60-84305、62-18537和64-33104、Research DisclosureNo.33825中所述的化合物。具体地说,可以列举有三乙醇胺、对二甲基氨基苯甲酸乙酯、对甲酰基二甲基苯胺、对甲硫基二甲基苯胺等。
共增感剂的其它实例包括硫醇类和硫化物,例如,JP-A 53-702、JP-B55-500806和JP-A 5-142772中所述的硫醇化合物、和JP-A 56-75643中所述的二硫化物化合物,具体地说,2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并
Figure 2008100031184_27
唑、2-巯基苯并咪唑、2-巯基-4(3H)-喹唑啉、和β-巯基萘。
此外,共增感剂的其它实例包括氨基酸化合物(例如N-苯基甘氨酸等)、JP-B 48-42965中所述的有机金属化合物(例如乙酸三丁基锡等)、JP-B55-34414中所述的给氢化合物、和JP-A 6-308727中所述的硫化合物(例如三噻烷等)。
从根据聚合生长速度与链转移的平衡来改进固化速度的角度,共增感剂相对可固化组合物的总固体组分的质量的含量在0.1质量%-30质量%的范围内,更优选在0.5质量%-25质量%的范围内,进一步优选在1.0质量%-20质量%的范围内。
<(I)聚合抑制剂>
在本发明中,在可固化组合物的生产或贮藏过程中,为了抑制具有可聚合烯键式不饱和双键的化合物的不必要的热聚合,优选加入少量热聚合抑制剂。
作为用于本发明的热聚合抑制剂,可以列举有氢醌、对甲氧基苯酚、二-叔丁基-对甲酚、焦酚、叔丁基儿茶酚、苯醌、4,4′-硫代双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,2′-亚甲基双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、N-亚硝基苯基羟基胺铈盐等。
相对总组合物的质量,热聚合抑制剂的添加量优选是约0.01质量%-约5质量%。如果需要的话,为了防止与氧的聚合抑制,可以加入高级脂肪酸衍生物例如二十二酸和二十二酸酰胺,以在涂布之后的干燥过程中不均匀地分布在感光层的表面上。高级脂肪酸衍生物的添加量优选是总组合物的约0.5质量%-约10质量%。
<其它添加剂>
而且,在本发明中,可以添加已知添加剂例如改进固化涂膜的物理性能的无机填料、增塑剂、和改进感光层表面的喷墨性能(inking property)的增感剂、和改进基片粘合性能的基片粘合剂。
作为增塑剂,例如,可以列举有邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸双十二烷酯、二辛酸三甘醇酯、邻苯二甲酸二甲基二醇(dimethyl glycol)酯、磷酸三甲苯酯、己二酸二辛酯、癸二酸二丁酯、三乙酰基甘油等。在使用偶联剂的情况下,相对具有烯键式不饱和双键的化合物和偶联剂的总质量,其可以10质量%或更小的量添加。
在将本发明的可固化组合物用于硬材料例如基片的表面的情况下,可以添加改善与硬材料表面的粘性的添加剂(下面将其简称为“基片粘合剂”)。
作为基片粘合剂,可以使用已知材料。特别是,优选使用硅烷-基偶联剂、钛酸酯-基偶联剂、或铝-基偶联剂。
硅烷-基偶联剂的实例包括γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基二甲氧基硅烷、β-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、γ-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、N-β-(N-乙烯基苄基氨基乙基)-γ-氨基丙基三甲氧基硅烷·盐酸盐、γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三乙氧基硅烷、氨基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-巯基丙基三乙氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、γ-氯丙基三甲氧基硅烷、六甲基二硅氮烷、γ-苯胺丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(β-甲氧基乙氧基)硅烷、十八烷基二甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵、γ-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷、甲基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、三甲基氯硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、双烯丙基三甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、双(三甲氧基甲硅烷基)己烷、苯基三甲氧基硅烷、N-(3-丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-(3-甲基丙烯酰氧基-2-羟基丙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷、(甲基丙烯酰氧基甲基)甲基二乙氧基硅烷、和(丙烯酰氧基甲基)甲基二甲氧基硅烷。
特别是,优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、和苯基三甲氧基硅烷,最优选γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷。
钛酸酯-基偶联剂的实例包括异丙基三异硬脂酰基钛酸酯、异丙基三癸基苯磺酰基钛酸酯、异丙基三(二辛基焦磷酸酯)钛酸酯、四异丙基双(二辛基亚磷酸酯)钛酸酯、四辛基双(二甲苯基癸基亚磷酸酯)钛酸酯、四(2,2-二烯丙氧基甲基)双(二-十三烷基)亚磷酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)氧基乙酸酯钛酸酯、双(二辛基焦磷酸酯)亚乙基钛酸酯、异丙基三辛酰基钛酸酯、异丙基二甲基丙烯酰基异硬脂酰基钛酸酯、异丙基异硬脂酰基二丙烯酰基钛酸酯、三异丙基三(二辛基磷酸酯)钛酸酯、异丙基三枯基苯基钛酸酯、异丙基三(N-酰胺乙基·氨基乙基)钛酸酯、二枯基苯基氧基乙酸酯钛酸酯、和二异硬脂酰基亚乙基钛酸酯。
铝-基偶联剂的实例包括乙酰基烷氧基铝二异丙醇盐。
在曝光可固化组合物的情况下从防止残基留在未曝光部分上的角度,基片粘合剂相对本发明的可固化组合物的总固体组分的含量优选是0.1质量%-30质量%,更优选是0.5质量%-20质量%,尤其优选是1质量%-10质量%。
根据上述结构,本发明的可固化组合物可以高敏感度和优选的贮藏稳定性固化。而且,本发明的可固化组合物显示与所用材料(例如硬材料如基片)表面高的粘性。因此,本发明的可固化组合物可以优选用在成像材料领域例如三维光装饰、全息术和滤色器、或油墨、涂料、粘合剂、涂布剂等。
[滤色器及其制备方法]
下面解释本发明的滤色器及其制备方法。
本发明的滤色器的特征在于它在支持体上使用本发明的可固化组合物而具有着色图案。
下面,结合滤色器的制备方法(本发明的滤色器的制备方法)详细描述本发明的滤色器。
本发明的滤色器的制备方法包括通过在支持构件上涂布本发明的可固化组合物形成由可固化组合物制成的着色层的着色层形成步骤、经掩模曝光上述着色层的曝光步骤、和曝光之后通过显影着色层来形成着色图案的显影步骤。
下面解释本发明的制备方法的每一步。
<着色层形成步骤>
在着色层形成步骤中,通过在支持构件上涂布本发明的可固化组合物形成由可固化组合物制成的着色层。
可用于该步骤的支持体的实例包括钠玻璃、Pyrex(注册商标)玻璃、石英玻璃和其上附着透明导电薄膜的用于液晶显示元件的玻璃、用于摄像元件的光电转换元件基片,例如,硅基片、和补偿金属氧化物薄膜半导体(CMOS)。在这些基片上,在某些情况下形成分离各象素的黑条纹。
如果需要的话,在这些支持体上,可以设置内涂层以改进与上层的粘性,防止物质扩散,和使基片表面平整。
作为在支持构件上涂布本发明的可固化组合物的方法,可以使用各种涂布方法例如狭缝涂布、喷墨涂布、旋涂、流延涂布、辊涂、和丝网涂布(screencoating)。
从涂膜的涂膜均匀性和涂布液的干燥容易度的角度,涂布之后即刻可固化组合物的膜厚优选是0.1-10μm,更优选是0.2-5μm,进一步优选0.2-3μm。
可以用加热板、烘箱等在50℃-140℃对涂布到基片上的着色层(可固化组合物层)干燥(预烘焙)10-300秒。
为了用作LCD的滤色器,考虑到与薄LCD的兼容性并确保色密度,可固化组合物干燥之后的涂膜厚度(下面也称之为“干膜厚度”)优选是0.1μm或更大且小于2.0μm,更优选0.2μm或更大且1.8μm或更小,尤其优选0.3μm或更大且1.75μm或更小。
而且,为了用作IS的滤色器,考虑到保证色密度并降低例如设备末端部分和中心部分之间的光收集比的显著差异等问题,所述厚度优选是0.05μm或更大且小于1.0μm,更优选0.1μm或更大且0.8μm或更小,尤其优选0.2μm或更大且0.7μm或更小。
<曝光步骤>
在曝光步骤中,在上述着色层形成步骤中形成的着色层(可固化组合物层)经具有预定掩模图案的掩模曝光。
按照该步骤的曝光,通过预定掩模图案曝光来仅仅用光照射固化涂膜部分,可以进行涂膜的图案曝光。作为曝光时所用的辐射,可以优选使用紫外线例如g线和i线。辐射量优选是5-1,500mJ/cm2,更优选是10-1,000mJ/cm2,最优选是10-500mJ/cm2
在本发明的滤色器用于液晶显示器的情况下,在上述范围内,它优选是5-200mJ/cm2,更优选是10-150mJ/cm2,最优选是10-100mJ/cm2。而且,在本发明的滤色器用于固体摄像元件的情况狭,在上述范围内,它优选是30-1,500mJ/cm2,更优选是50-1,000mJ/cm2,最优选是80-500mJ/cm2
<显影步骤>
然后,通过进行碱性显影过程(显影步骤),仅仅将具有光未照射部分的部分洗脱到碱性水溶液中,而经上述曝光固定的相片留下。它可以通过用显影液显影形成具有每种颜色(3或4种颜色)的成像涂膜进行。作为显影液,有机碱性显影液没有破坏基本电路(base circuit)的危险,因此优选它。显影温度通常是20℃-30℃,显影时间是20-90秒。
用作显影液的碱性剂的实例包括有机碱性化合物例如氨水、乙基胺、二乙基胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、胆碱、吡咯、哌啶和1,8-二氮杂双环-[5,4,0]-7-十一碳烯、和无机化合物例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠和碳酸氢钾。可以优选使用在纯水中稀释这些碱性剂使得浓度为0.001质量%-10质量%,优选0.01质量%-1质量%获得的碱性水溶液。在使用这种碱性水溶液制得的显影液的情况下,通常在显影之后用纯水洗涤(冲洗)。
然后,在洗涤之后将其干燥以除去过量的显影液。
本发明的制备方法,在进行如上所述的着色层形成步骤、曝光步骤和显影步骤之后,如果需要的话,可以包括通过加热(后烘焙)和/或曝光来固化形成的着色图案的固化步骤。
后烘焙是显影以完成固化之后的热处理,通常在100℃-240℃进行热固化处理。当基片是玻璃基片或硅基片时,上面的温度范围优选是200℃-240℃。
该后烘焙处理可以使用加热装置如加热板、对流烘箱(热风循环干燥器)、和高频加热器将显影之后的涂膜放置在上面条件下以连续或者以间歇方式进行。
对所需色调数而言,通过重复上面解释的着色层形成步骤、曝光步骤和显影步骤(而且,如果需要的话、固化步骤),可以制得具有所需色调的滤色器。
至于本发明的可固化组合物的应用,主要针对滤色器的象素的应用进行描述;然而,它也可用于在滤色器的象素之间提供的黑色矩阵。可以上述象素制备方法相同的方式,通过图案曝光、碱性显影、以及之后的后烘焙以促进薄膜固化,形成黑色矩阵,只是将向其中加入的具有黑色颜料的着色剂例如炭黑或钛黑用于本发明的可固化组合物。
由于本发明的滤色器是使用具有优异曝光敏感度的本发明的可固化组合物制得的,因此曝光部分处的固化组合物具有优异的与基片的粘性和显影耐性,形成的着色图案具有高的与支持构件基片的粘性,而且,提供所需横截面形状的图案具有高的分辨率。
而且,本发明的固体摄像元件包括通过本发明的上述滤色器的制备方法制得的本发明的滤色器。
因此,具体地说,本发明的滤色器可以优选用于固体摄像元件例如液晶显示装置和CCD,特别是,它可以优选用于高分辨率CCD元件或具有大于1,000,000象素的CMOS。本发明的滤色器可用作滤色器安装在包括CCD元件的各象素的光接收部件与光聚焦用微透镜之间。
实施例
下面参照实施例更详细地解释本发明,然而,本发明并不限于此。
[合成实施例1]
<化合物(i-1)的合成>
将58.6g的甲基丙烯酸-2-羟基乙酯放置在    500ml三颈烧瓶中并向其中加入250ml的丙酮搅拌。加入39.2g的吡啶和0.1g的对甲氧基苯酚之后,在冰浴中用冰水将其冷却。液体混合物温度为5℃或更小之后,在3小时内用滴液漏斗向其中滴加114.9g的2-溴异丁酰溴(isobutanic acid bromide)。该滴加操作结束之后,再将其搅拌3小时,同时取走冰浴。将该反应混合物溶液倒入750ml的水中之后,将其搅拌1小时。该混合物水溶液用500ml的乙酸乙酯使用分液漏斗萃取3次。有机层用500ml的1M盐酸、500ml的饱和碳酸氢钠溶液和500ml的饱和盐溶液连续洗涤。向有机层中加入100g的硫酸镁之后,进行脱水干燥,将其过滤。通过真空除去溶剂,获得120.3g的残余物。
1H-NMR、IR、和质谱分析证实所得残余物是化合物(i-1)。而且,由HPLC可知其纯度为95%。
(1)树脂(I)的合成
在氮气流中将放置在一1,000ml三颈烧瓶中的86g的1-甲基-2-吡咯烷酮加热至90℃。在2小时内滴加55g的化合物(i-1)、47g的实例化合物M-14MA、13g的甲基丙烯酸、8.2g的2,2′-二氮杂双(2-甲基丙酸酯)(V-601,由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.制造)和86g的1-甲基-2-吡咯烷酮的溶液。该滴加操作结束之后,再搅拌2小时。将反应液冷却至室温之后,将其倒入7L的水中将聚合物沉淀。过滤沉淀的聚合物,用水洗涤并将其干燥,获得110g的该聚合物。
用凝胶渗透色谱法(GPC)将聚苯乙烯用作参照物质测定所得聚合物的重均分子量,其是13,100。而且,通过滴定测定酸值,发现其是1.25meq/g(计算值1.30meq/g),因此证实聚合反应正常进行。
将110g的所得聚合物、0.1g的对甲氧基苯酚和470g的1-甲基-2-吡咯烷酮放置在一1,000ml三颈烧瓶中以在冰浴中用冰水将其冷却。液体混合物温度为5℃或更小之后,在1小时内用滴液漏斗向其中滴加100g的1,8-重氮双环[5.4.0]-7-十一碳烯(DBU)。该滴加操作结束之后,再搅拌8小时,同时除去冰浴。向该反应液中滴加浓盐酸使得pH为7之后,将其倒入7 L的水中将聚合物树脂(I)沉淀。通过过滤沉淀的聚合物,用水洗涤并将其干燥,获得95g的聚合物。
根据所得聚合物的1H-NMR测定,证实100%的得自化合物(i-1)的侧链基团转变成乙烯甲基丙烯酸酯(ethylene-methacrylate)基团。而且,通过凝胶渗透色谱法(GPC)以聚苯乙烯用作参照物质测定重均分子量,结果它是12,100。而且,滴定测定酸值是1.45meq/g(计算值1.51meq/g)。
[实施例1]
[A1.可固化组合物的制备]
这里,解释形成液晶显示器应用的滤色器的含颜料的可固化组合物的制备的实施例。
A1-1.颜料分散体的制备
颜料分散体的制备
将40质量份(平均粒径61nm)的作为颜料的30/70(质量比)的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄219的混合物、50质量份(约22.6质量份,基于固体组分)的作为分散剂的BYK2001(由Disperbyk:Bic Chemie(BYK)Corp.制造,固体组分浓度45.1质量%)、5质量份的本发明的上述树脂(I)和110质量份的作为溶剂的丙酸-3-乙氧基乙酯的液体混合物混合,并用珠磨机分散15小时,制得颜料分散体(P1)。
对颜料分散体(P1)用动力光散射法采用Microtrac Nanotrac UPA=EX150(由Nikkisou Co.,Ltd.制造)在没有进一步稀释P1的情况下测定颜料的平均粒径,它是32nm。
A1-2.可固化组合物(涂布液)的制备
使用上述颜料分散体P1,采用分散法以下面组成比搅拌混合,制得可固化组合物溶液。
着色剂(D)(上述颜料分散体(P1))600质量份
光聚合引发剂(B)(2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-双咪唑)    30质量份
(C)季戊四醇四丙烯酸酯  50质量份
(E)碱溶性树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸羟基乙酯共聚物,
摩尔比:80/10/10,Mw:10,000)  5重量份
溶剂:PGMEA    900质量份
基片粘合剂(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)    1重量份
(F)增感剂(下面化合物α)15重量份
(G)共增感剂(2-巯基苯并咪唑)  15质量份
式α
[A2.滤色器的制备]
A2-1.可固化组合物层的形成
在下面条件下将含上述颜料的可固化组合物作为抗蚀剂溶液经狭缝涂布在550mm×650mm玻璃基片上,原样保持10分钟,并进行真空干燥和预烘焙(100℃,80秒),形成可固化组合物涂膜(可固化组合物层)。
(狭缝涂布条件)
涂布头尖端的开口部分的间隙:50μm
涂布速度:100mm/秒
基片和涂布头之间的间隙:150μm
干膜厚度:1.75um
涂布温度:23℃
A2-2.曝光、显影
下面,用20μm线宽的实验用光掩模采用2.5kW超高压汞灯以图案使可固化组合物涂膜曝光。曝光之后,涂膜的整个表面用10%有机显影液的水溶液覆盖(商品名:CD,由Fuji Film Electronics Materials Corp.生产)并将其静置60秒。
A2-3.热处理
静置之后,以类似淋浴的方式喷纯净水来洗掉显影液,将经过曝光(光固定)过程和显影过程的涂膜在220℃烘箱中加热1小时(后烘焙)。由此,获得在玻璃基片上形成的具有可固化组合物涂膜(着色层)的滤色器。
[A3.性能评价]
如下评价由上面制得的可固化组合物制成的涂布液的贮藏稳定性、和使用可固化组合物在玻璃基片上形成的可固化组合物涂膜(着色层)的曝光敏感度、基片粘合性能、显影性能和图案横截面形状。结果示于表1。
A3-1.可固化组合物的贮藏稳定性
在室温下将如上所述制得的可固化组合物(涂布液)贮藏1个月之后,测定溶液的粘度,按照下面标准评价。
-评价标准-
A:粘度未上升
B:粘度上升5%或更大且小于10%
C:粘度上升10%或更大
A3-2.可固化组合物涂膜(着色层)的曝光敏感度
用改变至10-100mJ/cm2的各种曝光量对可固化组合物涂膜曝光,用20μm的后烘焙之后的图案线宽曝光量作为曝光敏感度来评价。较小的曝光敏感度值代表较高的敏感度。
A3-3.可显影性、图案横截面形状、基片粘合性能
通过用光学显微镜和SEM相片观察来观察后烘焙之后的基片表面及其横截面形状,评价显影性能、图案横截面形状和基片粘合性能。评价方法的细节和评价标准如下。
<可显影性>
观察在曝光步骤中没有光照射的区域(未曝光部分)的残余物的存在以评价可显影性。
-评价标准-
A:证实在未曝光部分没有残余物
B:证实在未曝光部分略有残余物,其程度在实际使用时不会带来问题
C:证实在未曝光部分有大量残余物。
<图案横截面形状>
观察形成的图案的横截面形状。图案横截面形状最优选是正锥形,接下来优选是矩形。倒锥形不是优选的。
<基片粘合性能>
观察是否缺少图案来评价基片粘合性能。评价标准如下。
-评价标准-
A:完全没有观察到图案缺少。
B:几乎没有观察到图案缺少,然而观察到部分缺少。
C:明显观察到图案缺少。
[对比例1]
以与实施例1相同的方式制备滤色器,只是在实施例1制得的可固化组合物中不使用树脂(I),与实施例1相同地进行评价。结果示于表2。
[实施例2-10]
以与实施例1相同的方式制备滤色器,只是使用表2中所示的树脂代替实施例1中制得的可固化组合物的树脂(I),与实施例1相同地进行评价。
结果示于表2。
[实施例11、对比例2]
以与实施例1相同的方式制备滤色器,只是使用与树脂(I)相同方式合成的下面树脂(II)和(III)代替实施例1中制得的可固化组合物中的树脂(I),与实施例1相同地进行评价。计算用于树脂(II)的单体a的偶极矩是2.48。而且,计算用于树脂(III)的丙烯酸正丁酯的偶极矩是1.58。结果示于表2。
Figure S2008100031184D01011
    
            树脂  (II)  (Mw=32500)                         单体  a
Figure S2008100031184D01021
 树脂(III)Mw 18,000
[表2]
树脂   特定单体的偶极矩(Debye)   贮藏稳定性   曝光敏感度(mJ/cm2)   可显影性   基片粘合性能   图案横截面形状
  实施例1  树脂(I)   6.5   A   35   A   A   正锥形
  对比例1  无   -   B   75   C   C   倒锥形
  实施例2  B-2   3.70   A   40   A   A   正锥形
  实施例3  B-6   2.53   A   60   A   A   正锥形
  实施例4  B-15   3.39   A   35   A   B   正锥形
  实施例5  B-20   3.28   A   35   A   A   正锥形
  实施例6  B-23   3.14   A   50   A   A   正锥形
  实施例7  B-24   3.7   A   40   A   A   正锥形
  实施例8  B-25   3.39   A   65   A   A   正锥形
  实施例9  B-28   4.14   A   65   A   A   正锥形
  实施例10  B-29   2.53   A   65   A   A   正锥形
  实施例11  树脂(II)   2.48   B   75   A   B   矩形
  对比例2  树脂(III)   1.58   C   75   C   C   倒锥形
由表2的结果,了解到含有本发明的树脂的实施例的可固化组合物在溶液状态下具有优异的贮藏稳定性。而且,了解到在使用这些可固化组合物在支持构件上形成着色图案的情况下,相对没有使用本发明的树脂的对比例的滤色器,本发明的滤色器具有较高的曝光敏感度和优越的可显影性,并且获得优异的基片粘合性能和图案横截面形状。
[实施例12]
下面,解释制备形成用于固体摄像元件的滤色器的含着色剂(颜料)的可固化组合物的实施例。
[B1.抗蚀剂溶液的制备]
通过混合溶解下面组成的组分制备抗蚀剂溶液。
<抗蚀剂溶液的组成>
丙二醇单甲基醚乙酸酯    19.20质量份
(PGMEA:溶剂)
乳酸乙酯  36.67质量份
(E)树脂(甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸-2-羟基乙基共聚物
(摩尔比=60/22/18)的40%PGMEA溶液)    30.51质量份
(C)含烯键式不饱和双键的化合物(二季戊四醇六丙烯酸酯)  12.20质量份
聚合抑制剂(对甲氧基苯酚)    0.0061质量份
氟-基表面活性剂(F-475,由Dainippon Ink Chemical Industry,Corp.生产)
0.83质量份
光聚合引发剂(B)(三卤甲基三嗪(triadine)-基光聚合引发剂)    0.586质量份
(TAZ-107,由Midori Kagaku Co.,Ltd.生产)
[B2.具有内涂层的硅基片的制备]
将一6英寸硅晶片在烘箱中于200℃热处理30分钟。然后,将上述抗蚀剂溶液涂布到硅晶片上使得干膜厚度为1.5μm,而且,将其在220℃烘箱中加热干燥1小时形成内涂层,获得带有内涂层的硅晶片基片。
[B3.颜料分散体的制备]
用珠磨机将作为颜料的40质量份(平均粒径65nm)的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄150的30/70(质量比)混合物、作为分散剂的50质量份(约22.6质量份,基于固体组分)的BYK2001(由Disperbyk:BYK Chemie(BYK)Corp.生产,固体组分浓度45.1质量%)、10质量份的本发明的树脂(I)和作为溶剂的110质量份的丙二醇单甲基醚的液体混合物混合分散15小时,制备颜料分散体(P2)。
对颜料分散体(P2)用动力光散射法以与实施例1相同的方式测定颜料的平均粒径,它是32nm。
[B4.可固化组合物(涂布液)的制备]
使用上述颜料分散体P2采用分散法以下面组成比经搅拌混合制备可固化组合物溶液。
着色剂(D)(颜料分散体(P2))    600质量份
光聚合引发剂(B)(肟-基光聚合引发剂)    30质量份
(CGI-124,由Chiba Specialty Chemicals,Corp.生产)
(C-1)TO-1382(由Toa Gosei Corp.生产)    25质量份
(C-2)二季戊四醇六丙烯酸酯    30质量份
溶剂:(PGMEA)  900质量份
基片粘合剂(3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷)    1质量份
[B5.用可固化组合物制备滤色器并进行评价]
<图案形成和敏感度评价>
将如上所述制得的可固化组合物涂布到在上述方法B2中获得的带有内涂层的硅晶片的内涂层上,形成着色层(涂膜)。然后,用100℃加热板热处理(预烘焙)120秒使得涂膜的干膜厚度为0.7μm。
然后,使用i线步进式曝光设备FPA-3000i5+(由Canon Inc.生产),以50-1,200mJ/cm2的不同曝光量、经具有2μm方形图案的Island图案掩模、经365nm波长将其曝光。
之后,将形成的具有照射过的涂膜的硅晶片基片放置在旋转-淋浴显影器(DW-30型,由Chemitronics Corp.制造)的水平可旋转台上,在23℃用CD-2000(由Fuji Film Electronics Materials,Corp.生产)桨状显影60秒,在硅晶片基片上形成着色图案。
经真空夹盘(chuck)系统带有形成的着色图案的硅晶片固定在上述水平可旋转台上,用旋转设备以50rpm旋转频率旋转硅晶片基片的同时,以类似淋浴的方式从旋转中心上面的喷嘴供给纯净水进行冲洗过程,然后进行喷雾干燥。
之后,用长度测定SEM“S-9260A”(由Hitachi High Technologies Corp.制造)测定着色图案的大小。将具有2μm图案线宽的曝光量评价为曝光敏感度。较小的曝光敏感度值代表较高的敏感度。测定结果示于下表2。
<可显影性>
观察在曝光步骤中没有光照射的区域(未曝光部分)的残余物的存在以评价可显影性。
-评价标准-
A:证实在未曝光部分没有残余物
B:证实在未曝光部分略有残余物,其程度在实际使用时不会带来问题
C:证实在未曝光部分有大量残余物。
<形成图案性能>
观察形成的图案的横截面形状。图案横截面形状优选是矩形,倒锥形不是优选的。
<基片粘合性能>
观察是否缺少图案来评价基片粘合性能。按照下面评价标准评价这些评价项。
-评价标准-
A:完全没有观察到图案缺少。
B:几乎没有观察到图案缺少,然而观察到部分缺少。
C:明显观察到图案缺少。
<可固化组合物的贮藏稳定性>
在室温下将上述步骤B4制得的可固化组合物(涂布液)贮藏1个月之后,测定溶液的粘度,按照下面标准评价。
-评价标准-
A:粘度未上升
B:粘度上升5%或更大且小于10%
C:粘度上升10%或更大
<颜色不规则性>
通过下面方法找出与平均偏差在±5%内的象素占象素总数的比例,分析亮度分布,来评价颜色不规则性。评价标准如下。
解释亮度分布的测定方法。首先,以与形成着色层(涂膜)的上述步骤B2相同的方法将可固化组合物涂布到带有获得的内涂层的玻璃板的内涂层上。使用100℃加热板热处理(预烘焙)120秒使得涂膜的干膜厚度为0.7μm。分析用显微镜MX-50(由Olympus Corp.制造)拍摄的照片的涂布玻璃板的亮度分布。
-评价标准-
A:与平均偏差在±5%之内的象素占象素总数的99%或更多
B:与平均偏差在±5%之内的象素占象素总数的95%或更大且小于99%
C:与平均偏差在±5%之内的象素占象素总数的小于95%
[对比例3]
以与实施例12相同的方式制备带有形成的着色图案的滤色器,只是在实施例12制得的可固化组合物中不使用树脂(I),与实施例12相同地进行评价。结果示于表3。
[实施例13-22、对比例4]
以与实施例12相同的方式制备滤色器,只是使用表3中所示的树脂代替实施例12中制得的可固化组合物的树脂(I),与实施例12相同地进行评价。结果示于表3。
[表3]
树脂   特定单体的偶极矩(Debye)   贮藏稳定性   曝光敏感度(mJ/m2) 可显影性 基片粘合性能 图案横截面形状 颜色不规则性
  实施例12   树脂(I)   6.50   A   150   A   A   矩形   A
  对比例3   无   -   B   450   C   C   倒锥形   C
  实施例13   B-4   4.32   A   200   A   A   矩形   A
  实施例14   B-9   6.50   A   200   A   A   矩形   A
  实施例15   B-14   4.14   A   300   A   B   矩形   A
  实施例16   B-20   3.28   A   200   A   A   矩形   A
  实施例17   B-23   3.14   A   300   A   A   矩形   A
  实施例18   B-24   3.70   A   250   A   A   矩形   A
  实施例19   B-25   3.39   A   300   A   A   矩形   A
  实施例20   B-28   4.14   A   300   A   A   矩形   A
  实施例21   B-29   2.53   A   300   A   A   矩形   A
  实施例22   树脂(II)   2.48   B   450   A   B   倒锥形   C
  对比例4   树脂(III)   1.58   C   450   C   C   倒锥形   C
由表3的结果,了解到用于形成固体摄像元件的滤色器的含有本发明的树脂的实施例的可固化组合物(颜料基)在溶液状态下具有优异的贮藏稳定性。而且,了解到当用该可固化组合物在支持构件上形成着色图案时,与没有使用本发明的树脂的对比例的滤色器相比,本发明的滤色器具有较高的曝光敏感度和优越的可显影性,并且也获得优异的基片粘合性能、图案横截面形状和颜色不规则性。
由这些结果,了解到本实施例的可固化组合物,无论是制备固体摄像元件的滤色器还是制备液晶显示器的滤色器,都获得优异的形成图案性能。
[实施例23]
下面,解释制备形成用于固体摄像元件的滤色器的含着色剂(染料)的可固化组合物的实施例。
[C1.抗蚀剂溶液的制备和具有内涂层的硅基片的生产]
以与实施例12中[B1.抗蚀剂溶液的制备]和[B2.具有内涂层的硅基片的生产]相同的方式制备具有内涂层的硅基片。
[C2.可固化组合物(涂布液)的制备]
混合溶解下面组成的化合物来制备着色的感光性树脂组合物。
环己酮(溶剂)    80质量份
(D)Valifast Yellow 1101(染料)  6.0质量份
(D)酸性红57(染料)              6.0质量份
(C)二季戊四醇六丙烯酸酯        2.5质量份
(B)肟-基光聚合引发剂           2.0质量份
(CGI-124,由Ciba Specialty Chemicals Corp.生产)
本发明的树脂(I)  1.5质量份
[C3.用可固化组合物制备滤色器并进行评价]
以与上述[B5.用可固化组合物制备滤色器并进行评价]相同的方式制备滤色器并进行评价。结果示于表4。
[对比例5]
以与实施例23相同的方式制备形成有着色图案的滤色器,只是将树脂(I)变为实施例23中制得的可固化组合物中的季戊四醇三丙烯酸酯,以与实施例23相同的方式进行评价。结果示于表4。
[实施例24-33、对比例6]
以与实施例23相同的方式制备滤色器,只是使用表4中所示的树脂替换实施例23中制得的可固化组合物中的树脂(I),以与实施例23相同的方式进行评价。结果示于表4。
[表4]
树脂   特定单体的偶极矩(Debye) 贮藏稳定性   曝光敏感度(mJ/cm2) 可显影性 基片粘合性能 图案横截面形状 颜色不规则性
  实施例23   树脂(I)   6.50   A   550   A   A   矩形   A
  对比例5   无   -   A   900   C   C   倒锥形   C
  实施例24   B-6   2.53   A   650   A   A   矩形   A
  实施例25   B-16   3.70   A   550   B   A   矩形   A
  实施例26   B-20   3.28   B   500   A   B   矩形   A
  实施例27   B-22   3.14   A   550   A   A   矩形   A
  实施例28   B-23   3.14   A   600   A   A   矩形   A
  实施例29   B-24   3.70   A   550   A   A   矩形   A
  实施例30   B-25   3.39   A   700   A   A   矩形   A
  实施例31   B-28   4.14   A   700   A   A   矩形   A
  实施例32   B-29   2.53   A   700   A   A   矩形   A
  实施例33   树脂(II)   2.48   B   800   B   B   倒锥形   C
  对比例6   树脂(II)   1.58   C   900   C   C   倒锥形   C
由表4的结果,了解到用于形成固体摄像元件的滤色器的含有本发明的树脂的实施例的可固化组合物(染料基)在溶液状态下具有优异的贮藏稳定性。
而且,与对比例相比,由用这些可固化组合物在支持构件上形成着色图案的实施例的结果,了解到在实施例中获得具有高曝光敏感度和优越可显影性的滤色器,并且该滤色器也获得优异的基片粘合性能和图案横截面形状。
而且,由这些结果,了解到本实施例的可固化组合物,无论是制备固体摄像元件的滤色器还是制备液晶显示装置的滤色器,都获得优异的形成图案性能。
下面显示本发明的一些实施方式。
<1>一种可固化组合物,其含有树脂、含烯键式不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,其中所述树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的。
<2><1>的可固化组合物,其中上述单体的偶极矩为2.5或更大。
<3><1>的可固化组合物,其中上述树脂在其侧链具有烯键式不饱和双键,并且是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.5或更大的单体而获得的。
<4><1>-<3>任一项的可固化组合物,其中偶极矩为2.0或更大的上述单体具有至少一个选自如下的基团:醚基、氰基、磷酸酯基、内酯基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基和缩醛基。
<5><1>-<4>任一项的可固化组合物,其还含有着色剂。
<6><1>-<5>任一项的可固化组合物,其还含有增感剂。
<7>一种滤色器,其具有用<5>或<6>的可固化组合物形成的着色图案。
<8>一种制备滤色器的方法,其包括:通过涂布<5>或<6>的可固化组合物来形成由该可固化组合物制成的着色层;经掩模曝光上述着色层,和在曝光之后通过显影着色层来形成着色图案。
<9>一种固体摄像元件,包括通过<8>的制备滤色器的方法制得的滤色器。

Claims (9)

1.一种可固化组合物,其含有树脂、含烯键式不饱和双键的化合物和光聚合引发剂,其中所述树脂是通过聚合至少一种作为共聚合组分的偶极矩为2.0或更大的单体而制得的,并且所述树脂在其侧链具有烯键式不饱和双键,其中所述偶极矩为2.0或更大的单体具有至少一个选自如下的基团:醚基、氰基、内酯基、氨基甲酸酯基、碳酸酯基和缩醛基。
2.权利要求1的可固化组合物,其中所述单体的偶极矩为2.5或更大。
3.权利要求1的可固化组合物,其还含有着色剂。
4.权利要求1的可固化组合物,其还含有增感剂。
5.权利要求1的可固化组合物,其中所述烯键式不饱和双键具有式(1)、式(2)或式(3)代表的结构:
Figure FSB00000818590600011
其中R1-R11各自独立地代表氢原子或一价有机基团,X、Y各自独立地代表氧原子、硫原子或-N-R12,并且Z代表氧原子、硫原子、-N-R12或亚苯基,R12代表氢原子或一价有机基团。
6.权利要求1的可固化组合物,其中所述烯键式不饱和双键具有式(1)或式(2)代表的结构:
Figure FSB00000818590600021
其中R1-R8各自独立地代表氢原子或烷基,X、Y各自独立地代表氧原子。
7.一种滤色器,其具有用权利要求3的可固化组合物形成的着色图案。
8.一种制备滤色器的方法,其包括:通过在支持体上涂布权利要求3的可固化组合物来形成由该可固化组合物制成的着色层;经掩模曝光所述着色层,和在曝光之后通过显影所述着色层来形成着色图案。
9.一种固体摄像元件,其包括通过权利要求8的制备滤色器的方法制得的滤色器。
CN2008100031184A 2007-01-15 2008-01-10 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件 Expired - Fee Related CN101226333B (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP006296/2007 2007-01-15
JP2007006296 2007-01-15
JP196579/2007 2007-07-27
JP2007196579A JP5178081B2 (ja) 2007-01-15 2007-07-27 カラーフィルタ形成用硬化性組成物、これを用いたカラーフィルタ及びその製造方法、並びに固体撮像素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101226333A CN101226333A (zh) 2008-07-23
CN101226333B true CN101226333B (zh) 2012-11-14

Family

ID=39756577

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2008100031184A Expired - Fee Related CN101226333B (zh) 2007-01-15 2008-01-10 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5178081B2 (zh)
KR (1) KR101460571B1 (zh)
CN (1) CN101226333B (zh)
TW (1) TWI442178B (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5135820B2 (ja) * 2007-02-20 2013-02-06 Jsr株式会社 アルカリ可溶性重合体、着色層形成用感放射線性組成物、カラーフィルタおよび液晶表示素子
JP5340102B2 (ja) * 2008-10-03 2013-11-13 富士フイルム株式会社 分散組成物、重合性組成物、遮光性カラーフィルタ、固体撮像素子、液晶表示装置、ウェハレベルレンズ、及び撮像ユニット
JP5701576B2 (ja) * 2009-11-20 2015-04-15 富士フイルム株式会社 分散組成物及び感光性樹脂組成物、並びに固体撮像素子
TWI543993B (zh) 2010-03-25 2016-08-01 富士軟片股份有限公司 黑色硬化型組成物、用於固態攝像元件的遮光彩色濾光片及其製造方法、固態攝像元件、晶圓級透鏡及攝影模組
KR101453771B1 (ko) * 2010-11-08 2014-10-23 제일모직 주식회사 컬러필터용 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 컬러필터
CN102660300B (zh) * 2012-04-28 2014-02-12 深圳市华星光电技术有限公司 液晶介质组合物、使用其的液晶显示器及其制作方法
JP5976575B2 (ja) * 2012-08-31 2016-08-23 富士フイルム株式会社 低屈折率膜形成用硬化性組成物、光学部材セットの製造方法及び硬化性組成物の製造方法
JP2016160393A (ja) * 2015-03-04 2016-09-05 Jsr株式会社 硬化性樹脂組成物、表示素子用硬化膜、その形成方法及び表示素子
CN109298597A (zh) * 2018-09-03 2019-02-01 浙江福斯特新材料研究院有限公司 一种高光敏性和抗电镀性能优异的感光性树脂组合物及应用
TWI781550B (zh) * 2020-03-18 2022-10-21 南韓商三星Sdi股份有限公司 感光性樹脂組成物、使用其的感光性樹脂層及顯示裝置
JP2023121726A (ja) * 2022-02-21 2023-08-31 住友化学株式会社 硬化性組成物、硬化膜及び表示装置
JP2024061630A (ja) * 2022-10-20 2024-05-07 住友化学株式会社 硬化性組成物、硬化膜及び表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5362597A (en) * 1991-05-30 1994-11-08 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Radiation-sensitive resin composition comprising an epoxy-containing alkali-soluble resin and a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester
EP1130423A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-05 Fujifilm Olin Co., Ltd. Color filter composition and color filter made therefrom
CN1412234A (zh) * 2001-10-15 2003-04-23 奇美实业股份有限公司 液晶显示器间隙体用感光性树脂组成物
CN1532566A (zh) * 2003-03-06 2004-09-29 Jsr株式会社 用于滤色器的辐射敏感组合物

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63304244A (ja) * 1987-06-04 1988-12-12 Mitsubishi Kasei Corp 光重合性組成物
JPH04194943A (ja) * 1990-11-27 1992-07-14 Sanyo Chem Ind Ltd 着色画像形成用材料および着色画像の形成法
JPH08297366A (ja) * 1995-04-27 1996-11-12 Toppan Printing Co Ltd 感光性着色組成物とそれを用いたカラーフィルタ
JP3852154B2 (ja) * 1997-03-24 2006-11-29 凸版印刷株式会社 感光性着色組成物およびカラーフィルタの製造方法
JP2002323762A (ja) * 2001-04-25 2002-11-08 Nippon Kayaku Co Ltd ネガ型着色感光性組成物
CN1327293C (zh) * 2001-07-26 2007-07-18 西巴特殊化学品控股有限公司 光敏性树脂组合物
JP2003122002A (ja) * 2001-10-18 2003-04-25 Mitsubishi Chemicals Corp 光重合性組成物、感光性平版印刷版及び印刷版の製版方法
JP4142313B2 (ja) * 2002-02-28 2008-09-03 コダックグラフィックコミュニケーションズ株式会社 光重合性組成物、光重合性平版印刷版及びそれを用いた画像形成方法
JP2004317659A (ja) * 2003-04-14 2004-11-11 Fuji Photo Film Co Ltd ドライフィルムフォトレジスト
KR100903356B1 (ko) * 2003-05-07 2009-06-23 주식회사 동진쎄미켐 알칼리 가용성 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 드라이필름 레지스트
JP2006084873A (ja) * 2004-09-16 2006-03-30 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性組成物及び感光性フィルム、並びに、永久パターン及びその形成方法
JP2006317924A (ja) * 2005-04-14 2006-11-24 Mitsubishi Chemicals Corp カラーフィルタ用硬化性樹脂組成物、カラーフィルタ、および液晶表示装置
JP4874707B2 (ja) * 2005-05-03 2012-02-15 ドンジン セミケム カンパニー リミテッド 感光性樹脂組成物
JP4888640B2 (ja) * 2006-03-14 2012-02-29 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物および液晶表示素子用スペーサー
JP4715575B2 (ja) * 2006-03-20 2011-07-06 Jsr株式会社 スペーサー用感放射線性樹脂組成物、スペーサーおよび液晶表示素子

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5362597A (en) * 1991-05-30 1994-11-08 Japan Synthetic Rubber Co., Ltd. Radiation-sensitive resin composition comprising an epoxy-containing alkali-soluble resin and a naphthoquinone diazide sulfonic acid ester
EP1130423A1 (en) * 2000-03-03 2001-09-05 Fujifilm Olin Co., Ltd. Color filter composition and color filter made therefrom
CN1412234A (zh) * 2001-10-15 2003-04-23 奇美实业股份有限公司 液晶显示器间隙体用感光性树脂组成物
CN1532566A (zh) * 2003-03-06 2004-09-29 Jsr株式会社 用于滤色器的辐射敏感组合物

Also Published As

Publication number Publication date
JP5178081B2 (ja) 2013-04-10
KR20080067302A (ko) 2008-07-18
KR101460571B1 (ko) 2014-11-13
CN101226333A (zh) 2008-07-23
TW200903153A (en) 2009-01-16
TWI442178B (zh) 2014-06-21
JP2008197613A (ja) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101226333B (zh) 可固化组合物、使用该组合物的滤色器及其制备方法、和固体摄像元件
CN101343422B (zh) 颜料分散液、可固化组合物、滤色器和固态成像器件
CN101573661B (zh) 颜料分散组合物、可固化组合物、滤色器及其制备方法
CN101925636B (zh) 树脂、颜料分散液、着色固化性组合物、使用其制造的滤色片及其制造方法
CN102575113B (zh) 着色剂多聚体,着色可固化组合物,彩色滤光片及其制备方法,以及具有所述彩色滤光片的固态图像传感器,图像显示装置,液晶显示器装置和有机el显示器
CN101109901B (zh) 固化性组合物、滤色器、及其制造方法
CN101652433B (zh) 颜料分散组合物、固化性组合物及滤色器和其制造方法
TWI469972B (zh) 著色硬化性組成物、彩色濾光片及製造彩色濾光片之方法
EP2102708B1 (en) Curable composition, color filter, and manufacturing method of the same
CN101154039B (zh) 可固化组合物、滤色器及其制造方法
US8778575B2 (en) Curable composition, color filter using the same and manufacturing method therefor, and solid image pickup element
CN101122744B (zh) 光固化性着色组合物以及使用其的滤色器
CN101960380B (zh) 着色固化性组合物、滤色器和固体摄像元件
CN101971094A (zh) 着色固化性组合物、滤色器和滤色器的制造方法
CN101397429A (zh) 颜料分散组合物、光固化性组合物和滤色器
TWI476512B (zh) 著色可硬化性組成物、彩色濾光器之彩色區域、彩色濾光器與彩色濾光器之製造方法以及固態影像拾取元件
CN101231467B (zh) 固化性组合物、滤色器及其制造方法
CN101196685B (zh) 滤色器用着色固化性组合物、滤色器及其制造方法
JP2008308603A (ja) 顔料分散組成物、硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法
JP2010015056A (ja) カラーフィルタ用着色組成物、そのセット、カラーフィルタ、およびカラーフィルタの製造方法
CN101866109A (zh) 着色固化性组合物、着色图案的形成方法、滤色器和液晶显示装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121114

Termination date: 20220110