CN101622315A - 用于滤色器中的包含阳离子着色剂的表面-改性的纳米粒子 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及滤色器，所述滤色器包含表面改性的纳米粒子，其中阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面，本发明还涉及用于制造该滤色器的可聚合的混合物、表面改性的纳米粒子及其用途。

Description

用于滤色器中的包含阳离子着色剂的表面-改性的纳米粒子
本发明涉及包含表面-改性的纳米粒子的滤色器、用于制备滤色器的可聚合的混合物，涉及表面-改性的纳米粒子以及其用于制备滤色器的用途。
C.I.颜料蓝1(N-[4-[[4-(二乙基氨基)苯基][4-(乙基氨基)-1-萘基]亚甲基]-2，5-亚环己二烯-1-基]-N-乙基-乙烷铵，钼酸盐钨酸盐磷酸盐；或磷-钨-钼酸盐；超蓝B；维多利亚纯蓝B；坚牢湖蓝BO)具有适用于滤色器应用的完美光学性能。然而，该颜料和许多其它颜料的热和光稳定性太低，不能用于滤色器中。
从文献中(参见例如Nakazumi等人(1995)Journal of the Society ofDyers and Colorists，111，150-153)可知掺入到二氧化硅中的染料变得更为稳定。下述事实可部分地解释这一点，由于二氧化硅的刚性结构，染料不能移动或弯曲，因此其反应性更小。这些染料通常在其吸收光谱上表现出小的位移和增宽。Nakazumi等人(1995)唯一地使用某种三芳基甲烷染料将染料分散在二氧化硅中(通过溶胶-凝胶法制造)。
WO 2006/125736A1公开了功能化的SiO2、Al2O3纳米粒子或混合的粒子，其通过连接基团在表面上包含阳离子染料、酞菁染料或荧光染料的共价键合的基团，并公开了它们为有机材料特别是合成的聚合物或涂料着色的用途。
滤色器通常通过使用红色、绿色和蓝色三种着色组合物，在透明底材(如玻璃)或反射底材(如硅和金属)上形成细的着色纹样来制备。迄今通常在这些着色组合物中使用染料。然而，具有优异的耐晒性和热牢度的颜料，特别是有机颜料已经常用于代替染料，因为染料在耐晒性和热牢度方面有局限，虽然它们在颜色特性方面优异。
目前一直需要具有改进的性能，特别是改进的热、光和/或物理稳定性的滤色器材料。
已发现表面-改性的纳米粒子特别适用于滤色器，其中阳离子着色剂，特别是三芳基碳鎓染料和颜料共价连接至所述纳米粒子的表面。
因此本发明的第一具体实施方式涉及包含表面-改性的纳米粒子的滤色器，其中阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面(＝着色的纳米粒子)。
优选的阳离子着色剂包括但不限于，
(i)二(三)-芳基(杂)-染料，优选选自三芳基甲烷、杂芳基二芳基甲烷、二杂芳基芳基甲烷、呫吨和噻吨染料((硫代)呫吨鎓染料)，和/或
(ii)三-芳基(杂)-碳鎓颜料.
特别优选三芳基甲烷染料作为本发明表面-改性的纳米粒子的阳离子着色剂，所述三芳基甲烷染料选自下述颜色索引名：酸性蓝1、酸性蓝7、酸性蓝9、酸性蓝22、酸性蓝93、酸性蓝147、酸性绿5、酸性紫19、酸性紫49、碱性蓝7、碱性蓝20、碱性蓝26、碱性绿4、碱性红9、碱性紫2、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫14、媒染蓝1、媒染蓝3、媒染紫39、溶剂蓝3、溶剂红41和溶剂紫9。
特别优选的是表面-改性的纳米粒子，其中阳离子着色剂衍生自：
C.I.碱性蓝7.
本发明的表面-改性的纳米粒子的其它合适的阳离子着色剂为三芳基碳鎓颜料，优选选自下述颜色索引名：P.蓝18、P.蓝19、P.蓝56、P.蓝61、P.紫3、P.紫27、P.紫39、P.蓝1、P.蓝2、P.蓝9、P.蓝10、P.蓝14、P.蓝62、P.绿1、P.绿4、P.绿45、P.红81、P.红81:1、P.红81:x、P.红81:y、P.红81:2、P.红81:3、P.红81:4、P.红169、P.紫1、P.紫1:x和P.紫2。
本发明的优选具体实施方式涉及包含着色的纳米粒子的滤色器，其中还将光稳定剂(优选UV吸收剂)共价连接至所述纳米粒子的表面。
上文提及的光稳定剂优选选自受阻胺光稳定剂(HALS)、二苯甲酮、苯并三唑和羟苯基三嗪。
例如，选自以下的UV吸收剂结构部分可用作所述光稳定剂：2-[2-羟基-3，5-二-(α，α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-3，5-二-叔-戊基苯基)-2H-苯并三唑、2-[2-羟基-3-叔-丁基-5-(ω-羟基-八(乙烯氧基)羰基)乙基苯基]-2H-苯并三唑、2-[2-羟基-3-叔-丁基-5-(2-辛氧基羰基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、4，4′-二辛氧基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-二辛氧基-5，5′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-双十二烷氧基-5，5′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2-乙氧基-2′-乙基N，N’-草酰二苯胺、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-(2-羟基-4-辛氧基苯基-s-三嗪、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-(2，4-二羟苯基)-s-三嗪、2，4-双(2，4-二羟苯基)-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-[2-羟基-4-(2-羟基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-s-三嗪、和2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮。
本发明其它优选具体实施方式涉及包含着色的纳米粒子的滤色器，其中将分散剂共价连接至所述纳米粒子的表面，或者还将光稳定剂共价连接至所述纳米粒子的表面或不将光稳定剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
至于此处使用的分散剂，其可包含一种或多种阴离子或阳离子分散剂或其掺合物。
阴离子分散剂的例子为水溶性盐，特别是含有8个或更多个碳原子(例如8-22个碳原子)的较高级脂族烃基的硫酸酯或磺酸酯的碱金属盐，如较高级醇的硫酸酯(例如链烷醇如椰油醇的硫酸酯或其它较高级醇的硫酸酯，如较高级烷基酚环氧乙烷醚硫酸酯或较高级脂肪酸单酸甘油酯硫酸酯或乙氧基化的较高级脂肪醇硫酸酯)的钠或钾盐，较高级磺酸(例如C8-C22烷基苯磺酸，如十五烷基苯磺酸，或例如具有8至22个碳原子的较高级脂肪酸(如椰子油脂肪酸)的异硫代硫酸盐酯)的钠或钾盐，或(杂)环硫醇如2-巯基-1-甲基咪唑化物的碱金属盐。优选烷基芳基磺酸钠。
有机膦酸酯也是合适的分散剂。优选通式(I)的磷酸酯及其盐
其中
A为单羟基残基；
B为单-、二-、三-或多羟基二-、三-或多-羧酸残基，其通过羟基连接至磷酸，并通过羧酸基团之一连接至单羟基残基[A]，其余羧酸基团是游离的或被另一单羟基残基[A]酯化，得到支化的酯；
n为1或2；m为1、2、3或4。
对于[B]，优选的是或者存在至少一个游离的羧酸基团，或通过酯化游离的羧酸得到至少一个支化中心。如果选择三-或多-羧酸，则存在两个或更多游离的羧酸基团。可能游离的羧酸基团仍然游离、被完全酯化得到支化的化合物或被部分地酯化得到具有游离的羧酸基团的支化化合物。在所有情况下可将游离的羧酸基团转化为盐。
待使用的单-、二-、三-或多羟基二、三-或多-羧酸[B]可以为例如酒石酸、苹果酸、柠苹酸(2-甲基苹果酸)、3-羟基-3-甲基戊二酸、5-羟基间苯二酸、抗坏血酸或柠檬酸，优选苹果酸(羟基丁烷二羧酸)或柠檬酸。
多-羧酸为包含多于3个羧酸基团的任意酸，例如羟基苯-1，2，4，5-四羧酸。
单羟基残基[A]可包含聚醚链、聚酯链或混合的聚醚-聚酯链，由此可嵌段或无规地排入各个基团。
优选[A]包含聚C2-C4亚烷基二醇单醚和/或羧酸的聚C2-C4亚烷基二醇单酯。
合适的聚C2-C4亚烷基二醇单醚为C1-C20烷基醚，优选甲基醚如聚乙二醇单甲基醚(MePEG)或聚丙二醇单甲基醚(MePPG)、丁基醚如聚亚丙基单丁基醚(BuPPG)、烷基酚醚(APE)、C12-C20脂肪醇醚或C10-C15羰基合成醇醚。羧酸的聚C2-C4亚烷基二醇酯例如为聚C2-C4亚烷基二醇单月桂酸酯、聚C2-C4亚烷基二醇单硬脂酸酯、聚C2-C4亚烷基二醇单油酸酯和聚C2-C4亚烷基二醇苯甲酸酯。
聚C2-C4亚烷基二醇单醚和/或聚C2-C4亚烷基二醇单酯可用[B]酯化或可通过衍生自羟基-羧酸或其内酯[HA]的聚酯单元连接至[B]和/或通过衍生自二羧酸[AA]的单元连接至[B]，所述二羧酸[AA]用C2-C4烯化氧[AO]结构连接至二醇。
这样可得到下述单羟基化合物[A]：
C1-C20烷基-(AO)x-OH或酰基-(AO)x-OH
C1-C20烷基-(AO)x-(HA)y-OH或酰基-(AO)x-(HA)y-OH
C1-C20烷基-(AO)x-(AA-AO)y-OH或酰基-(AO)x-(AA-AO)y-OH，
其中
C1-C20烷基为直链或(如果可能)支化的烃残基，酰基为芳族羧酸残基，例如衍生自苯甲酸的残基，或饱和或不饱和脂肪酸残基，例如衍生自月桂酸、肉豆蔻酸、硬脂酸、花生酸、油酸、亚油酸等等的残基，
AO为二价聚C2-C4亚烷基二醇残基，例如衍生自聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)、聚丁二醇的残基，包括环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物，
HA为衍生自羟基羧酸或其内酯的二价残基，所述羟基羧酸或其内酯例如为乳酸、乙醇酸、6-羟基己酸、12-羟基硬脂酸、12-羟基十二烷酸、5-羟基十二烷酸、5-羟基癸酸、4-羟基癸酸，或内酯如β-丙醇酸内酯、γ-丁内酯、δ-戊内酯或ε-己内酯，包括嵌段共聚物例如ε-己内酯/δ-戊内酯。
AA为衍生自二羧酸及其酸酐的二价残基，所述二羧酸例如琥珀酸、马来酸、丙二酸、戊二酸、己二酸、邻苯二甲酸、癸二酸、草酸、二甘醇酸等等，
X为1至250，优选2至50，更优选5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15，
Y为1至250，优选2至50，更优选2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15。
也有可能聚酯单元HA的一端由单醇残基MO起始，该单醇残基合适地具有4至30，优选4至20个碳原子，如衍生自正丁醇和2-乙基-1-己醇、十六烷醇、油醇、亚油醇(linoloyl alcohol)、羰基合成醇、环己醇、酚、苯乙醇和苄醇。
因此可得到下述单羟基化合物[A]：
MO-(HA)y-OH或MO-(AA-AO)y-OH其中
MO为如上所述的单醇残基，
HA为如上所述的羟基羧酸或其内酯，
AA为如上所述的二羧酸，
AO为如上所述的聚C2-C4亚烷基二醇残基。
在单羟基化合物[A]中可包括其它单元如氨基甲酸酯或酰胺单元/官能团。
单元[A]与[B]的分子量之比通常为1.5∶1-8∶1，优选2∶1-5∶1。
尤其优选的磷酸酯为衍生自分子量通常为250至750g/mol的Me-PEG-OH的那些。也优选ε-己内酯的二价残基作为羟基羧酸HA存在。B优选的残基衍生自苹果酸。
阳离子分散剂的例子为用环氧乙烷稠合的脂肪胺、长链伯胺和季铵化合物，其中存在直接连接到具有至少10个碳原子的憎水基团(例如C10-C22烷基或C8-C22烷基芳基，优选C8-C22烷基苯基或C8-C22烷基萘基)的碳原子上的季氮原子，氮原子的3个价键也直接连接至其它碳原子，所述其它碳原子可在单独的基团(如C1-C6烷基，或6至10个碳原子的芳烷基，优选苯基取代的C1-C4烷基)中，或在1至10个碳原子的包括季氮原子的(杂)环中(如在吗啉、吡啶、喹啉或咪唑啉环中)，具体的例子有硬脂酰三甲基氯化铵。优选乙氧基化的胺。
本发明另一优选的具体实施方式涉及包含着色的纳米粒子的滤色器，其中用羟基酸化合物或氢羟基酸(hydrogen oxyacid)化合物处理所述用共价结合的光稳定剂和/或分散剂任选表面-改性的纳米粒子，得到着色的纳米粒子涂料层。优选所述羟基酸化合物或所述氢羟基酸化合物的阴离子种为多价羟基酸阴离子，尤其选自磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、锗酸盐或钒酸盐离子(其中每种任选含有过渡金属，例如Zn、Co、Ru和/或Rh)。
更优选所述得到的最终涂料层基本由钼和钨多金属氧酸盐组成，包括但不限于Lindqvist、Keggin、Wells-Dawson、Preyssler和Sandwich型的那些。多金属氧酸盐(缩写为POM)是含有阴离子的金属化物(metallate)或由键合至其它配体(优选氧原子、氮或硫)的过渡金属离子组成的分子，并优选基于MoO6和/或WO6八面体。
最终涂料层也可包含选自以下的一种或多种化合物：二氧化硅、氧化铬(III)、氢氧化铬(III)、氧化铝、氢氧化铝、氢氧化钙、碳酸钙、氧化钙、磷酸锌、磷酸氢锌、磷酸钾、磷酸氢钾、磷酸钙、磷酸氢钙、硅酸钙、硅酸锆、磷酸铝、磷酸氢铝、氧化钛、磷酸锆、磷酸氢锆、硫酸、硫酸钠、硫酸氢钠、磷酸、磷酸钠、磷酸氢钠、氧化锑和氧化铈。
纳米粒子的粒径通常为5-500nm，优选5-100nm，更优选5-50nm和最优选5-25nm。
特别关注的纳米粒子是由气相、溶胶-凝胶法或基于水的方法制备的纳米级氧化物，这些方法包括碱金属硅酸盐的受控酸化或从碱金属硅酸盐除去金属离子。例子有SiO2(例如得自Degussa的
Figure G2008800070740D00071
得自DuPont的得自Nissan Chemical的
Figure G2008800070740D00073
得自Bayer的
Figure G2008800070740D00074
或得自Fuji Silysia Chemical的
Figure G2008800070740D00075
)、TiO2(例如得自Nanophase的Nano)、ZrO2、SnO2、MgO、ZnO(例如得自Elementis的
Figure G2008800070740D00077
B或
Figure G2008800070740D00078
TZO)、CeO2、Al2O3、In2O3、Sb2O3，或混合的氧化物，包括胶态二氧化硅(例如
Figure G2008800070740D00079
)或有机溶胶(例如得自Clariant的
Figure G2008800070740D000710
OG)，或多面低聚倍半硅氧烷(例如得自Hybrid Plastics的
Figure G2008800070740D000711
)(其带有相容化或反应性有机改性如烃、硅烷或硅氧烷链，带有或不带有官能团如羟基、氨基、巯基、环氧或烯基)，或天然或改性的半-合成或合成(例如得自CO-OP Chemicals的)层状硅酸盐，亲有机的沉淀碳酸钙(例如得自Solvay]的
Figure G2008800070740D000713
)或阴离子交换水滑石(例如得自Ciba SpecialtyChemicals的713)或亲有机改性的水滑石或水铝钙石。
优选的纳米粒子是亲有机改性的天然或合成层状硅酸盐或此类层状硅酸盐的混合物。尤其优选的纳米粒子是亲有机改性的蒙脱石(例如得自Nanocor的
Figure G2008800070740D000715
或得自Suedchemie的
Figure G2008800070740D000716
)、膨润土(例如得自Southern Clay Products的)、贝得石、锂皂石、皂石、绿脱石、锌蒙脱石、蛭石、伊利石、麦羟硅钠石(magadiite)、水羟硅钠石(kenyaite)或硅镁石(stevensites)。
着色的纳米粒子可用与如WO 2006/125736 A1中所述类似的方法制备。
表面上包含共价结合的阳离子着色剂的表面改性的纳米粒子的制备可以例如通过相应未改性的纳米粒子(如商业可购得的二氧化硅纳米粒子)与通式(IIa)的化合物反应进行，
Figure G2008800070740D00081
其中
R0为C1-C25烷基，
R1和R2为氢或如对通式(II)定义的取代基，
n为1、2、3、4、5、6、7或8，和
X为官能团，如-O-、-S-或-N(R3)-，其中
R3为氢、C1-C8烷基或羟基-取代的C1-C8烷基，优选氢或C1-C4烷基，尤其是氢。
在进一步的步骤中，可容易地通过公知技术例如酯化、酰胺化、迈克尔加成或环氧化物开环，使得纳米粒子与通式(IIa)的化合物的反应产物衍生得到包含共价结合阳离子着色剂的表面改性的纳米粒子。
通式(IIa)的化合物与纳米粒子的反应可用类似已知方法进行。例如，反应可在高温下在有机介质如乙醇中进行。优选使用通式(IIa)的化合物，其中R0为甲基和R1和R2为甲氧基。
根据制备着色的纳米粒子的另一方法，相应未改性的纳米粒子，如商业上可购得的二氧化硅纳米粒子，可与通式(IIb)的化合物反应
Figure G2008800070740D00082
其中R0、R1、R2和n如对通式(IIa)所定义，
Y为阳离子着色剂的基团。
通式(IIb)的化合物与二氧化硅纳米粒子的反应可以公知方法类似的方法进行。反应可例如以与WO 03/002652 A1中描述的制备方法类似的方法进行。
可与上述提及的制备方法类似地引入光稳定剂或分散剂基团。这些反应与阳离子着色剂基团的引入同时进行或分步进行。
本发明进一步的具体实施方式涉及表面-改性的纳米粒子，其中：
(i)二(三)-芳基(杂)-染料的阳离子着色剂，优选选自三芳基甲烷、杂芳基二芳基甲烷、二杂芳基芳基甲烷、呫吨和噻吨染料，还有分散剂共价连接至所述纳米粒子的表面；或
(ii)三-芳基(杂)-碳鎓颜料共价连接至所述纳米粒子的表面。
对掺入滤色器的纳米粒子，表面-改性的纳米粒子优选的具体实施方式如上所述。
本发明也涉及表面-改性的纳米粒子的用途，其中为了制造滤色器，阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
本发明的进一步的具体实施方式涉及用于制造包含着色的纳米粒子和至少一种烯键式不饱和可聚合化合物的滤色器(CF)的可聚合的混合物。
可聚合的滤色器混合物可作为在有机溶剂或水中的分散体用于制造滤色器。有多种制造该滤色器的方法，其遵从两种主流：(a)在施用过程中直接形成图案和(b)在施用着色剂(即上文所述的着色的表面-改性的纳米粒子)之后形成图案。
可以通过多种印刷技术直接形成图案，如冲击(胶印、柔性版印刷、凹版印刷、凸版印刷、丝网印刷、冲压印刷、活版印刷等等)方法以及非-冲击方法(例如喷墨技术)。
其它直接形成图案的技术基于层压法、放电法如电沉积和某些特殊的彩色打样方法，如所谓的ChromalinTM法(DuPont)。
对于冲击印刷技术，着色剂可在分散剂和聚合物粘结剂存在的条件下通过标准解凝集方法(Skandex、Dynamill、Dispermat、Drais等等)分散在水或有机溶剂中以制备墨水。可使用本领域公知的任何分散方法，包括溶剂、分散剂和粘结剂的选择。墨水的类型及其粘度取决于施用技术，并为本领域技术人员所公知。最常用的粘结剂(当然本发明不限于此)是(甲基)丙烯酸酯、环氧化物、PVA、聚酰亚胺、线型酚醛清漆体系等等以及这些聚合物的组合。
然后该墨水分散体可在所有类型的标准印刷机上印刷。加热法优选达到粘结剂体系的固化。三种色彩可立刻施用或在不同的印刷步骤(具有中间的干燥和/或固化步骤)中施用，例如一种颜色在三个印刷步骤中的时候施用。
用于喷墨(例如压电喷墨或泡压喷墨)中的墨水可类似制备。它们通常含有着色剂(所述着色剂分散在水和/或一种亲水有机溶剂或多种亲水有机溶剂的混合物中)并结合分散剂和粘结剂。
对喷墨印刷，可使用标准喷墨印刷机或可建立专用打印机以最优化例如印刷速度。
对层压技术，例如热溶转印等等，必须制造卷筒体系(web system)：着色剂与分散剂和粘结剂分散在溶剂或水中，并涂覆在箔上并干燥。在能量(UV、IR、热、压力等等)的帮助下着色剂/粘结剂体系可为成图案的或均匀地传输至滤色器底材。取决于所用的技术，着色剂例如可单独传输(染料扩散或升华传输)，或可整体传输着色剂分散体，包括粘结剂(蜡传输)。
对于电沉积，必须将着色剂与离子化的聚合物一起分散在水中。通过电流，在阳极或阴极将该离子化的聚合物去离子化，然后该离子化的聚合物不溶，与着色剂一起沉积。这可通过光刻胶(photoresist)、(透明)光导体如ITO等在其上形成图案(on patterned)或成图案地屏蔽(patternwiseshielded)进行。
ChromalinTM法使用沉积在滤色器底材上的光敏材料。该材料暴露在UV中时变得发粘。这种包含颜料和聚合物的混合物或配混物的所谓的′调色剂′分散在底材上，并粘附在发粘部位上。对红色、绿色、蓝色(R、G、B)和最后对黑色，该方法必须进行三至四次。
施用后形成图案是主要基于公知光刻胶技术的方法，其中将着色剂分散在组合物中。其它方法为在单独的光刻胶或层压方法帮助下非直接形成图案。
着色剂可通过任何标准方法例如以如上对印刷法所述的方法分散在光刻胶中。粘结剂体系也可相同。其它合适的组合物例如描述于EP-B-654711、WO-98/45756或WO-98/45757。
光刻胶包含光敏引发剂和可交联聚合的单体(负性基聚合)、交联聚合物本身的材料(例如光酸生成剂或类似物)或化学改变聚合物在某种显影介质中的溶解度的材料。然而在某些在加热过程中经历化学变化的聚合物情况下，该过程也可使用热(例如使用热组或NIR束)而不是使用UV进行，使得在提及的显影介质中溶解度变化。这样无需光敏引发剂。
在滤色器底材上涂覆光敏或热敏材料，干燥并UV(或热)照射，某些时候再烘焙(光酸生成剂)并用显影介质(多数是碱)显影。在该最后一步仅洗去未曝光的(负体系)或仅洗去曝光的(正体系)，得到所需的图案。必须对所使用的所有颜色重复该操作。
光敏层压技术使用相同的原理，唯一的区别在于涂覆方法。如上所述施用光敏体系，然而是在卷筒(web)上而不是在滤色器底材上。将箔放置在滤色器底材上，并且在热和/或压力帮助下传输光敏层。其中上述聚合物粘结剂没有光敏组分的间接方法使用附加的光刻胶涂覆在上颜料的抗蚀剂顶部。在光刻胶形成图案期间，上颜料的抗蚀剂也形成图案。之后必须移除光刻胶。
用于制备滤色器的快速印刷墨水或光刻胶含有如上文所述的表面-改性的纳米粒子，以印刷墨水或光刻胶的总重量计，其含量审慎地为1至75重量％，优选5至50重量％，特别优选25至40重量％。
以混合物的总固体含量(即除了溶剂以外所有组分的量)计，本发明可聚合的滤色器混合物通常含有0.01至40重量％，优选1至25重量％，和更优选2至20重量％着色的纳米粒子。
以混合物的总固体含量(即除了溶剂以外所有组分的量)计，在可聚合的滤色器混合物中，烯键式不饱和化合物的含量通常为5至80重量％，优选5至70重量％，特别是7至30重量％。
以着色的纳米粒子的量计，优选包含40至350重量％烯键式不饱和可聚合化合物的混合物。以着色的纳米粒子的量计，更优选包含50至200重量％烯键式不饱和可聚合化合物的混合物。可聚合化合物合适地为液体或溶解在水和/或液体溶剂中，所述液体溶剂沸点为25至250℃，优选沸点为35至150℃。
以混合物的总固体含量(即除了溶剂以外所有组分的量)计，粘结剂在滤色器混合物中的含量通常为2至98重量％，优选10至90重量％，和更优选20至80重量％。
作为用于滤色器混合物中的粘结剂(其溶解于碱水溶液且不溶于水)例如可使用分子中具有一个或多个酸基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的均聚物，或其中两种或更多种的共聚物，或一种或多种具有可与这些化合物共聚的一个或多个不饱和键、且不含酸基团的可聚合化合物的共聚物。这些化合物可通过使一种或多种低分子量化合物与一种或多种可聚合化合物共聚得到，所述低分子量化合物在分子中具有一个或多个酸基团和一个或多个可聚合的不饱和键，所述可聚合化合物具有可与这些化合物共聚的一个或多个不饱和键并且不含有酸基团。酸基团的例子为-COOH基团、-SO3H基团、-SO2NHCO-基团、酚羟基基团、-SO2NH-基团、和-CO-NH-CO-基团。在这些中，特别优选具有-COOH基团的高分子量化合物。
优选在滤色器抗蚀剂组合物中的粘结剂包含溶于碱的共聚物，所述共聚物至少包含不饱和有机酸化合物如丙烯酸、甲基丙烯酸等等作为可加成聚合的单体单元。如果需要，优选使用不饱和有机酸酯化合物如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯等等作为粘结剂的其它共聚单体，以平衡性能如碱溶解度、粘附刚度、化学耐受性等等。
粘结剂可为无规共聚物或嵌段共聚物，例如US 5368976中描述的那些。
作为粘结剂起始材料的分子中具有一个或多个酸基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子包括下述化合物：
分子中具有一个或多个-COOH基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子是(甲基)丙烯酸、2-羧乙基(甲基)丙烯酸、2-羧丙基(甲基)丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]己二酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]六氢邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]马来酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]琥珀酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]己二酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]六氢邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]马来酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]琥珀酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]己二酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]六氢邻苯二甲酸酯、单[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]马来酸酯、3-(烷基氨基甲酰基)丙烯酸、a-氯丙烯酸、马来酸、单酯化马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸、马来酸酐、和w-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯。
乙烯基苯磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、乙烯基磺酸和(甲基)烯丙基磺酸是具有一个或多个-SO3H基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子。
N-甲基磺酰基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基磺酰基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基磺酰基(甲基)丙烯酰胺、和N-(对-甲基苯基磺酰基)(甲基)丙烯酰胺是具有一个或多个-SO2NHCO-基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子。
分子中具有一个或多个酚羟基和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子包括羟苯基(甲基)丙烯酰胺、二羟苯基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟苯基羰氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸羟苯基氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸羟苯基硫代乙基酯、(甲基)丙烯酸二羟苯基羰氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸二羟苯基氧基乙基酯、和(甲基)丙烯酸二羟基-苯基硫代乙基酯。
分子中具有一个或多个-SO2NH-基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物的例子包括通式(a)或(b)代表的化合物：
CH2＝CA1-Y1-A2-SO2-NH-A3(a)
CH2＝CA4-Y2-A5-NH-SO2-A6(b)
其中Y1和Y2各自代表-COO-、-CONA7-、或单键；A1和A4各自代表H或CH3；A2和A5各自代表任选地具有取代基的C1-C12亚烷基，亚环烷基、亚芳基、或亚芳烷基，或其中插入醚基团和硫醚基团的C2-C12亚烷基，亚环烷基、亚芳基、或亚芳烷基；A3和A6各自代表H、任选地具有取代基的C1-C12烷基，环烷基、芳基、或芳烷基；和A7代表H、任选地具有取代基的C1-C12烷基，环烷基、芳基、或芳烷基。
具有一个或多个-CO-NH-CO-基团和一个或多个可聚合的不饱和键的可聚合化合物包括马来酰亚胺和N-丙烯酰基-丙烯酰胺。这些可聚合化合物变成包含-CO-NH-CO-基团的高分子量化合物，其中通过聚合与伯链一起形成环。此外，也可使用各自具有-CO-NH-CO-基团的甲基丙烯酸衍生物和丙烯酸衍生物。该甲基丙烯酸衍生物和丙烯酸衍生物包括例如甲基丙烯酰胺衍生物，如N-乙酰基甲基丙烯酰胺、N-丙酰基甲基丙烯酰胺、N-丁酰基甲基丙烯酰胺、N-戊酰基甲基丙烯酰胺、N-癸酰基甲基丙烯酰胺、N-十二烷酰基甲基丙烯酰胺、N-苯甲酰基甲基丙烯酰胺、N-(对-甲基苯甲酰基)甲基丙烯酰胺、N-(对-氯苯甲酰基)甲基丙烯酰胺、N-(萘基-羰基)甲基丙烯酰胺、N-(苯基乙酰基)-甲基丙烯酰胺和4-甲基丙烯酰基氨基邻苯二甲酰亚胺，和具有与这些相同的取代基的丙烯酰胺衍生物。这些可聚合化合物聚合成为在侧链具有-CO-NH-CO-基团的化合物。
具有一个或多个可聚合的不饱和键并且不含有酸基团的可聚合化合物的例子包括具有可聚合的不饱和键的化合物，选自(甲基)丙烯酸的酯，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)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、单(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸二羟丙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(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)丙烯酸甲氧基丙酯、甲氧基一缩二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02，6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基乙酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、(甲基)丙烯酸N，N-二甲基氨基丙酯、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸2-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4-环氧丁基酯、(甲基)丙烯酸6，7-环氧庚基酯；乙烯基芳族化合物，如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对-氯苯乙烯、聚氯苯乙烯、氟苯乙烯、溴苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯、乙烯基苄基甲基醚、乙烯基苄基缩水甘油醚、茚、1-甲基茚；乙烯基或烯丙基酯，如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、硼酸乙烯酯、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、乙酰乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、苯基丁酸乙烯酯、环己基羧酸乙烯酯、水杨酸乙烯酯、氯苯甲酸乙烯酯、四氯苯甲酸乙烯酯、萘甲酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、丙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、新戊酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、己酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乳酸烯丙酯；乙烯基或烯丙基醚，如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、乙烯基己基醚、乙烯基辛基醚、乙烯基乙基己基醚、乙烯基甲氧基乙基醚、乙烯基乙氧基乙基醚、乙烯基氯乙基醚、乙烯基羟乙基醚、乙烯基乙基丁基醚、乙烯基羟基乙氧基乙基醚、乙烯基二甲氨基乙基醚、乙烯基二乙氨基乙基醚、乙烯基丁氨基乙基醚、乙烯基苄基醚、乙烯基四氢糠基醚、乙烯基苯基醚、乙烯基甲苯基醚、乙烯基氯苯基醚、乙烯基氯乙基醚、乙烯基二氯苯基醚、乙烯基萘基醚、乙烯基蒽基醚、烯丙基缩水甘油醚；酰胺型不饱和化合物，如(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二丁基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基己基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二环己基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二苯基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺、N-庚基(甲基)丙烯酰胺、N-辛基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基己基(甲基)丙烯酰胺、N-羟乙基(甲基)丙烯酰胺环己基、N-苄基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-甲苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羟苯基(甲基)丙烯酰胺、N-萘基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基磺酰基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基苯基磺酰基(甲基)丙烯酰胺和N-(甲基)丙烯酰基吗啉、双丙酮丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、N-丁氧基丙烯酰胺；聚烯烃型化合物如丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等等；(甲基)丙烯腈、甲基异丙烯基酮、马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-甲基苯基马来酰亚胺、N-甲氧基苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-烷基马来酰亚胺、马来酸酐、聚苯乙烯大分子单体、聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体、聚(甲基)丙烯酸丁酯大分子单体；巴豆酸酯，如巴豆酸丁酯、巴豆酸己酯、单巴豆酸甘油酯；和衣康酸酯，如衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二丁酯；和马来酸酯或富马酸酯，如马来酸二甲酯、富马酸二丁酯。
共聚物优选的例子是(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯和(甲基)丙烯酸的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸羟苯酯的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸四氢糠酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和聚苯乙烯大分子单体的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子单体的共聚物，N-苯基马来酰亚胺、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、单-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、单-[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]琥珀酸酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、单(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸苄酯、ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、单(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物，和(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸、N-环己基马来酰亚胺和苯乙烯的共聚物。
也可使用羟基苯乙烯均聚-或共聚物或线型酚醛清漆型酚树脂，例如聚(羟基苯乙烯)和聚(羟基苯乙烯-共聚-乙烯基环己醇)、线型酚醛清漆树脂、甲酚线型酚醛清漆树脂和卤代酚线型酚醛清漆树脂。更具体地，其包括例如甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、马来酸酐共聚物，例如采用苯乙烯作为共聚单体，和马来酸共聚物，和部分酯化的马来酸共聚物，各自描述于例如JP 59-44615-B4(本文中使用的术语“JP-B4”是指审查过的日本专利公开)、JP 54-34327-B4、JP 58-12577-B4、和JP 54-25957-B4、JP 59-53836-A、JP 59-71048-A、JP 60-159743-A、JP60-258539-A、JP 1-152449-A、JP 2-199403-A、和JP 2-199404-A中，并且其中共聚物可进一步与胺反应，如US 5650263中所公开；另外可使用在侧链上具有羧基的纤维素衍生物，特别优选的是(甲基)丙烯酸苄酯和(甲基)丙烯酸的共聚物，以及(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸和其它单体的共聚物，例如US 4139391、JP 59-44615-B4、JP 60-159743-A和JP60-258539-A中所述。
对于上述粘结剂聚合物中具有羧酸基团的那些，可使羧酸基团中的一些或全部与(甲基)丙烯酸缩水甘油酯或环氧(甲基)丙烯酸酯反应以得到可光聚合的粘结剂聚合物用于改进光敏感性、涂层膜强度、涂层溶剂和化学耐受性以及与底材的粘合性。例子公开于JP 50-34443-B4和JP50-34444-B4、US 5153095、T.Kudo等人，J.Appl.Phys.，Vol.37(1998)，第3594-3603页、US 5677385和US 5650233中。
溶剂可显影粘结剂聚合物的例子是聚(甲基丙烯酸烷基酯)、聚(丙烯酸烷基酯)、聚(甲基丙烯酸苄酯-共聚-甲基丙烯酸羟乙酯-共聚-甲基丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸苄酯-共聚-甲基丙烯酸)；纤维素酯和纤维素醚，如乙酸纤维素酯、乙酰丁酸纤维素酯、甲基纤维素、乙基纤维素；聚乙烯醇缩丁醛、聚乙烯醇缩甲醛、环化橡胶，聚醚如聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、和聚四氢呋喃；聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨基甲酸酯、氯化聚烯烃、聚氯乙烯、氯乙烯/亚乙烯基共聚物、偏二氯乙烯与丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯和乙酸乙烯酯的共聚物、聚乙酸乙烯酯、共聚(乙烯/乙酸乙烯酯)，聚合物如聚己内酰胺和聚(己二酰己二胺)，和聚酯如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)和聚(六亚甲基二醇琥珀酸酯)和聚酰亚胺粘结剂树脂。
本发明中的聚酰亚胺粘结剂树脂可为溶剂可溶的聚酰亚胺或聚酰亚胺前体，例如聚(酰胺酸)。
优选的是可光聚合的混合物，包含作为粘结剂的甲基丙烯酸酯与甲基丙烯酸的共聚物，更优选甲基丙烯酸苄酯与甲基丙烯酸的共聚物。
其它合适粘结剂组分在例如JP 10-1711 19-A中描述，特别是用于滤色器中。
粘结剂的选择取决于应用领域和该领域需要的性质，如在水性和有机溶剂体系中显影的能力，与底材的粘结性和对氧的敏感度。
粘结剂的重均分子量优选500至2′000′000，例如3′000至1′000′000，更优选5′000至400′000g/mol。
粘结剂可单独使用或以任意所需比例的两种或更多种的混合物的形式使用。
如上所述，本发明也涉及用于制备滤色器的可聚合的混合物，其包含着色的纳米粒子和至少一种烯键式不饱和可聚合化合物。
优选该可聚合的混合物进一步包含至少一种光敏引发剂并可在辐射时光聚合。
可使用具有一个或多个烯属双键的化合物(其也可以是可聚合的低聚物)作为烯键式不饱和化合物。含有一个双键的化合物的例子是(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸的(环)烷基酯、羟烷基酯或氨烷基酯，例如(甲基)丙烯酸的甲基酯、乙基酯、正丁基酯、异丁基酯、叔丁基酯、正丙基酯、异丙基酯、正己基酯、环己基酯、2-乙基己基酯、异冰片基酯、苄基酯、2-羟乙基酯、2-羟丙基酯、甲氧基乙基酯、乙氧基乙基酯、甘油酯、苯氧基乙基酯、甲氧基二甘醇酯、乙氧基二甘醇酯、聚乙二醇酯、聚丙二醇酯、缩水甘油基酯、N，N-二甲基氨乙基酯、和N，N-二乙基氨乙基酯。其它例子为(甲基)丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，N-取代的(甲基)丙烯酰胺如N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二丁基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺，和N-(甲基)丙烯酰基吗啉，乙烯基酯如乙酸乙烯酯，乙烯基醚如异丁基乙烯基醚，苯乙烯，烷基-、羟基-和卤代苯乙烯，N-乙烯基吡咯烷酮，N-乙烯基己内酰胺，N-乙烯基乙酰胺，N-乙烯基甲酰胺，氯乙烯和二氯乙烯。
具有两个或更多个双键的可聚合的低聚物的例子是聚酯、聚氨基甲酸酯、聚醚和聚酰胺，其含有烯键式不饱和羧酸酯。
特别合适的例子是烯键式不饱和羧酸与多元醇或聚环氧化物的酯。
不饱和羧酸的例子是丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、衣康酸、肉桂酸，和不饱和脂肪酸如亚麻酸或油酸。优选丙烯酸和甲基丙烯酸。
合适的多元醇为芳族、脂族和脂环族多元醇，特别是脂族和脂环族多元醇。芳族多元醇的例子是氢醌、4，4′-二羟基联苯、2，2-双(4-羟苯基)甲烷、2，2-双(4-羟苯基)丙烷、2，2-双(4-羟苯基)六氟丙烷、9，9-双(4-羟苯基)芴、线型酚醛清漆和酚醛树脂A。脂族和脂环族多元醇的例子是具有优选2至12个C原子的亚烷基二醇，如乙二醇，1，2-或1，3-丙二醇，1，2-、1，3-或1，4-丁二醇，戊二醇，己二醇，辛二醇，十二烷二醇，二甘醇，三甘醇，分子量优选为200至1500g/mol的聚乙二醇，1，3-环戊二醇，1，2-、1，3-或1，4-环己二醇，1，4-二羟基甲基环己烷，甘油，三乙醇胺，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，季戊四醇，单草酸季戊四醇酯，二聚季戊四醇，季戊四醇与乙二醇或丙二醇的醚，二聚季戊四醇与乙二醇或丙二醇的醚，山梨醇，2，2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]甲烷，2，2-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]丙烷和9，9-双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]芴。其它合适的多元醇为在聚合物链或侧基含有羟基的聚合物和共聚物，例子为包含乙烯醇或包含(甲基)丙烯酸羟烷基酯的均聚物或共聚物。其它合适的多元醇为具有羟基端基的酯和氨基甲酸酯。
可用一种不饱和羧酸或用多种不同不饱和羧酸部分地或完全地酯化多元醇，并且在部分酯中游离的羟基可被改性，例如醚化或用其它羧酸酯化。
基于多元醇的酯的例子是三羟甲基丙烷三(甲基)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(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四亚甲基二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸单草酸季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、三(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯单(2-羟乙基)醚、八(甲基)丙烯酸三季戊四醇酯、二(甲基)丙烯酸1，3-丁二醇酯、二衣康酸1，4-丁二醇酯、二(甲基)丙烯酸己二醇酯、二(甲基)丙烯酸1，4-环己二醇酯、三(甲基)丙烯酸山梨醇酯、四(甲基)丙烯酸山梨醇酯、五(甲基)丙烯酸山梨醇酯、六(甲基)丙烯酸山梨醇酯、(甲基)丙烯酸酯的低聚酯、二(甲基)丙烯酸甘油酯和三(甲基)丙烯酸甘油酯、分子量为200至1500的聚乙二醇的二(甲基)丙烯酸酯、二衣康酸季戊四醇酯、三衣康酸二季戊四醇酯、五衣康酸二季戊四醇酯、六衣康酸二季戊四醇酯、二衣康酸乙二醇酯、二衣康酸丙二醇酯、二衣康酸1，3-丁二醇酯、二衣康酸1，4-丁二醇酯、二衣康酸四亚甲基二醇酯、四衣康酸山梨醇酯、二巴豆酸乙二醇酯、二巴豆酸四亚甲基二醇酯、二巴豆酸季戊四醇酯、二马来酸乙二醇酯、二马来酸三甘醇酯、二马来酸季戊四醇酯、四马来酸山梨醇酯或其混合物。
其它例子为如下述通式(XII)和(XIII)所示的季戊四醇和二聚季戊四醇衍生物，
Figure G2008800070740D00201
Figure G2008800070740D00202
(XIII)，其中
每个M1独立地为-(CH2CH2O)-或-[CH2CH(CH3)O]-，
每个R10独立地为-COCH＝CH2或-COC(CH3)＝CH2，
每个p为0至6，其中所有p的和为3至24，以及
每个q为0至6，其中所有q的和为2至16。
聚环氧化物的例子为基于以上提及的多元醇和表氯醇的那些。典型例子是双(4-缩水甘油基氧基苯基)甲烷、2，2-双(4-缩水甘油基氧基苯基)丙烷、2，2-双(4-缩水甘油基氧基苯基)六氟丙烷、9，9-双(4-缩水甘油基氧基苯基)芴、双[4-(2-缩水甘油基氧基乙氧基)苯基]甲烷、2，2-双[4-(2-缩水甘油基氧基乙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(2-缩水甘油基氧基乙氧基)苯基]六氟丙烷、9，9-双[4-(2-缩水甘油基氧基乙氧基)苯基]芴、双[4-(2-缩水甘油基氧基丙氧基)苯基]甲烷、2，2-双[4-(2-缩水甘油基氧基丙氧基)苯基]丙烷、2，2-双[4-(2-缩水甘油基氧基丙氧基)苯基]六氟丙烷、9，9-双[4-(2-缩水甘油基氧基丙氧基)苯基]芴、和酚和甲酚线型酚醛清漆的缩水甘油醚。
基于聚环氧化物的至少一个烯键式不饱和化合物的典型例子包括2，2-双[4-{(2-羟基-3-丙烯酰氧基)丙氧基}苯基]丙烷、2，2-双[4-{(2-羟基-3-丙烯酰氧基)丙氧基乙氧基}苯基]丙烷、9，9-双[4-{(2-羟基-3-丙烯酰氧基)丙氧基}苯基]芴、9，9-双[4-{(2-羟基-3-丙烯酰氧基)丙氧基乙氧基}苯基]芴、以及基于线型酚醛清漆的环氧树脂与(甲基)丙烯酸的反应产物。
由以上提及的多元醇或聚环氧化物与带有羟基的不饱和化合物(如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、乙烯基醇)反应得到的聚醚也可用作至少一种烯键式不饱和化合物。
也适合用作至少一种烯键式不饱和化合物的是相同或不同的不饱和羧酸与具有优选2至6个，尤其是2至4个氨基的芳族、脂环族和脂族多元胺形成的酰胺。这类多元胺的例子是乙二胺，1，2-或1，3-丙二胺，1，2-、1，3-或1，4-丁二胺，1，5-戊二胺，1，6-己二胺，辛二胺，十二烷二胺，1，4-二氨基环己烷，异佛尔酮二胺，苯二胺，双苯二胺，二-β-氨基乙基醚，二亚乙基三胺，三亚乙基四胺，二(β-氨基乙氧基)-或二(β-氨基丙氧基)乙烷。其它合适的多元胺为优选在侧链带有其它氨基的聚合物和共聚物，以及具有氨基端基的低聚酰胺。这类不饱和酰胺的例子是亚甲基双丙烯酰胺、1，6-六亚甲基双丙烯酰胺、二亚乙基三胺三甲基丙烯酰胺、双(甲基丙烯酰胺基丙氧基)乙烷、甲基丙烯酸β-甲基丙烯酰胺基乙基酯和N[(β-羟基乙氧基)乙基]丙烯酰胺。
其它例子为衍生自多异氰酸酯和具有羟基的不饱和化合物，或衍生自多异氰酸酯、多元醇和具有羟基的不饱和化合物的不饱和氨基甲酸酯。
其它例子为在链中具有烯键式不饱和基团的聚酯、聚酰胺、或聚氨基甲酸酯。合适的不饱和聚酯和聚酰胺也衍生自例如马来酸和二醇或二胺。某些马来酸可用其它二羧酸代替。聚酯和聚酰胺也可衍生自二羧酸和烯键式不饱和二醇或二胺，尤其是衍生自具有相对长链(例如6至20个C原子)的那些。聚氨基甲酸酯的例子为由饱和或不饱和二异氰酸酯分别和不饱和或饱和二醇组成的那些。
其它在侧链中具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯基团的合适的聚合物是例如可溶于溶剂或可溶于碱的聚酰亚胺前体，例如具有可聚合的侧基的聚(酰胺酸酯)化合物，其中所述可聚合的侧基或连接至主链或连接至分子中的酯基。这类低聚物或聚合物可任选地与反应性稀释剂，如多官能(甲基)丙烯酸酯配制剂，以制备高度敏感的聚酰亚胺前体抗蚀剂。
至少一个烯键式不饱和化合物的其它例子也包括在分子结构中具有至少一个羧基官能和至少两个烯键式不饱和基团的聚合物或低聚物，如通过饱和或不饱和多元酸酐与酚或甲酚线型酚醛清漆环氧树脂和不饱和单羧酸的反应产物反应得到的树脂，例如，商业产品如EB9696，UCB Chemicals；KAYARAD TCR1025，Nippon Kayaku Co.，LTD。多元酸酐的例子有马来酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、戊二酸酐、戊烯二酸酐、柠康酸酐、二甘醇酸酐、亚氨基二乙酸酐、1，1-环戊烷二乙酸酐、3，3-二甲基戊二酸酐、3-乙基-3-甲基戊二酸酐、2-苯基戊二酸酐、高邻苯二酸酐、偏苯三酸酐、氯菌酸酐、均苯四酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、联苯基四羧酸二酐、和联苯基醚四羧酸二酐。
其它例子为通式(XIV)的化合物与一种或多种以上提及的多元酸酐的缩聚反应和/或加成反应的产物。
其中Y1是
Figure G2008800070740D00222
或
R20为氢或甲基，
R30和R40各自独立地为氢、甲基、Cl、或Br，M2为具有1至10个碳原子的取代的或未取代的亚烷基，x为0至5，和y为1至10。
优选的可聚合的混合物包含分子中具有至少两个烯键式不饱和键和至少一个羧酸基团的化合物，特别是通过将含有环氧基团的不饱和化合物加入到含有羧酸基团的聚合物的部分羧基得到的反应产物，或如下所述的化合物与一种或多种多元酸酐的反应产物作为烯键式不饱和化合物。其它优选的烯键式不饱和化合物包含通式XIV的化合物。
进一步的例子是通过将含有环氧基团的不饱和化合物加入到含有羧酸基团的聚合物的部分羧基得到的反应产物。作为含有羧酸的聚合物的有，以上提及的通过不饱和羧酸化合物与一种或多种可聚合化合物反应得到的粘结剂聚合物，例如(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸2-羟乙酯的共聚物，(甲基)丙烯酸、苯乙烯和α-甲基苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸、N-苯基马来酰亚胺、苯乙烯和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物，(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸苄酯的共聚物，(甲基)丙烯酸四氢糠酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物等等。
具有环氧基团的不饱和化合物的例子如下通式(V-1)-(V-15)给出；
Figure G2008800070740D00231
Figure G2008800070740D00241
其中R50为氢或甲基，M3为具有1至10个碳原子的取代的或未取代的亚烷基。
在这些化合物中，特别优选具有脂环族环氧基团的化合物，因为这些化合物具有与含有羧基的树脂的高反应性，从而可以缩短反应时间。进一步地，这些化合物在反应过程中不引起凝胶，从而使得可以稳定地进行反应。另一方面，从敏感度和耐热性方面来看，丙烯酸缩水甘油酯和甲基丙烯酸缩水甘油酯是有利的，因为它们具有低分子量并能给出高酯化转化率。
以上提及的化合物具体的例子是，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和丙烯酸的共聚物或甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸的共聚物与(甲基)丙烯酸3，4-环氧环己基甲基酯的反应产物。
具有羟基的不饱和化合物如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯和单(甲基)丙烯酸甘油酯可用于替代以上提及的含有环氧基团的不饱和化合物，作为用于含有羧酸基团的聚合物的反应物。
其它例子为含有酸酐的聚合物的半酯，例如马来酸酐和一种或多种其它可聚合化合物的共聚物与具有醇羟基的(甲基)丙烯酸酯(如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯)或具有环氧基团的(甲基)丙烯酸酯(例如，如通式(V-1)-(V-15)所示的化合物)的反应产物。
具有醇羟基的聚合物，如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸、甲基丙烯酸苄酯和苯乙烯的共聚物，与(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酰氯的反应产物也可用作烯键式不饱和化合物。
其它例子为带有末端不饱和基团的聚酯与多元酸酐的反应产物，其中所述带有末端不饱和基团的聚酯通过二元酸酐和具有至少两个环氧基团的化合物反应，接着进一步与不饱和化合物反应得到。
其它例子是饱和或不饱和多元酸酐，与通过将含有环氧基团的(甲基)丙烯酸化合物加入到如上所述的含有羧酸的聚合物的所有羧基得到的反应产物反应而得到的树脂。
烯键式不饱和可聚合化合物可单独或在任意所需的混合物中使用。
合适的光敏引发剂的例子为樟脑醌；二苯甲酮，二苯甲酮衍生物，如2，4，6-三甲基二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-甲氧基羰基二苯甲酮、4，4′-双(氯甲基)二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、3，3′-二甲基-4-甲氧基-二苯甲酮、[4-(4-甲基苯基硫代基)苯基]-苯基甲酮、甲基-2-苯甲酰基苯甲酸酯、3-甲基-4′-苯基二苯甲酮、2，4，6-三甲基-4′-苯基二苯甲酮、4，4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮；缩酮化合物，例如苯偶酰二甲基缩酮(651)；苯乙酮，苯乙酮衍生物，例如α-羟基环烷基苯基酮或2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮(
Figure G2008800070740D00252
1173)、1-羟基-环己基-苯基-酮(
Figure G2008800070740D00253
184)、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙-1-酮(
Figure G2008800070740D00254
2959)；2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]-苯基}-2-甲基丙-1-酮(
Figure G2008800070740D00255
127)；2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基丙酰基)-苯氧基]-苯基}-2-甲基丙-1-酮；二烷氧基苯乙酮，α-羟基-或α-氨基苯乙酮，例如(4-甲基硫代苯甲酰基)-1-甲基-1-吗啉基乙烷(
Figure G2008800070740D00256
907)、(4-吗啉基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷(369)、(4-吗啉基苯甲酰基)-1-(4-甲基苄基)-1-二甲基氨基丙烷(
Figure G2008800070740D00258
379)、(4-(2-羟乙基)氨基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷)、(3，4-二甲氧基苯甲酰基)-1-苄基-1-二甲基氨基丙烷；4-芳酰基-1，3-二氧戊环、苯偶姻烷基醚和苯偶酰缩酮、苯基乙醛酸酯及其衍生物，例如氧代-苯基-乙酸2-(2-羟基-乙氧基)-乙基酯，二聚苯基乙醛酸酯，例如氧代-苯基-乙酸1-甲基-2-[2-(2-氧代-2-苯基-乙酰氧基)-丙氧基]-乙基酯(754)；其它肟酯，例如1，2-辛二酮1-[4-(苯基硫代)苯基]-2-(O-苯甲酰基肟)(
Figure G2008800070740D002510
OXE01)、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基肟)(
Figure G2008800070740D002511
OXE02)、9H-噻吨-2-羧醛9-氧代-2-(O-乙酰基肟)，过酸酯，例如在EP126541中所述的二苯甲酮四羧基过酸酯，单酰基膦氧化物，例如(2，4，6-三甲基苯甲酰基)二苯基膦氧化物(
Figure G2008800070740D00261
TPO)，双酰基膦氧化物，例如双(2，6-二甲氧基-苯甲酰基)-(2，4，4-三甲基-戊基)膦氧化物、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-苯基膦氧化物(
Figure G2008800070740D00262
819)、双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)-2，4-二戊氧基苯基膦氧化物、三酰基膦氧化物，卤甲基三嗪，例如2-[2-(4-甲氧基-苯基)-乙烯基]-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]-三嗪、2-(4-甲氧基-苯基)-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]-三嗪、2-(3，4-二甲氧基-苯基)-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]-三嗪、2-甲基-4，6-双-三氯甲基-[1，3，5]-三嗪，六芳基双咪唑/共引发剂体系，例如邻-氯六苯基-双咪唑与2-巯基苯并噻唑和4，4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮二茂铁鎓(ferrocenium)化合物或二茂钛，例如双(环戊二烯基)-双(2，6-二氟-3-吡咯基-苯基)钛(
Figure G2008800070740D00263
784)的组合。进一步地，硼酸酯化合物可用作共引发剂。
当在混合的体系中使用光敏引发剂体系时，除了新型自由基硬化剂，还使用阳离子光敏引发剂、过氧化物化合物如过氧化苯甲酰(其它合适的过氧化物描述于美国专利4950581，第19栏，第17-25行)，芳族锍-、鏻-或碘鎓盐(如美国专利4950581，第18栏第60行至第19栏第10行中所述)或环戊二烯基-芳烃-铁(II)配合物盐，例如(η6-异-丙基苯)(η5-环戊二烯基)铁(II)六氟磷酸盐，以及肟磺酸酯(例如EP 780729中所述)。例如EP 497531和EP 441232中所述的吡啶鎓和(异)喹啉鎓盐也可与光敏引发剂一起使用。
以混合物的固体含量(即除了溶剂以外所有组分的量)计，光敏引发剂的含量优选0.01至10重量％，优选0.05至8重量％，和更优选1至5重量％。
除了光敏引发剂，可聚合的混合物还可包括多种添加剂。它们的例子有热抑制剂，其要用于防止过早聚合，例子有氢醌、氢醌衍生物、对-甲氧基酚、β-萘酚或空间位阻酚，如2，6-二-叔-丁基-对-甲酚。为了增加在黑暗中的储藏稳定性，可例如使用铜化合物，如环烷酸铜、硬脂酸铜或辛酸铜，磷化合物，例如三苯基膦、三丁基膦、亚磷酸三乙酯、亚磷酸三苯酯或亚磷酸三苄基酯，季铵化合物，例如氯化四甲基铵或氯化三甲基苄基铵，或羟基胺衍生物，例如N-二乙基羟基胺。为在聚合过程中除去大气氧，可加入石蜡或类似的蜡状物质，其在聚合物中溶解度不够，在聚合开始时迁移至表面并形成透明表面层，阻止空气进入。也可以在涂层顶部施用不透氧的层，例如聚(乙烯基醇-共聚-乙酸乙烯酯)。可以以少量添加的光稳定剂为UV吸收剂，例如羟苯基苯并三唑、羟苯基二苯甲酮、草酰胺或羟苯基-s-三嗪型的那些。这些化合物可单独或在存在或不存在空间位阻胺(HALS)的混合物中使用。
这类UV吸收剂和光稳定剂的例子例如以下所述：
1.2-(2′-羟苯基)苯并三唑，
例如2-(2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、2-(3′，5′-二-叔-丁基-2′-羟苯基)苯并三唑、2-(5′-叔-丁基-2′-羟苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-5′-(1，1，3，3-四甲基丁基)苯基)苯并三唑、2-(3′，5′-二-叔-丁基-2′-羟苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3′-仲-丁基-5′-叔-丁基-2′-羟苯基)苯并三唑、2-(2′-羟基-4′-辛氧基苯基)苯并三唑、2-(3′，5′-二-叔-戊基-2′-羟苯基)苯并三唑、2-(3′，5′-双-(α，α-二甲基苄基)-2′-羟苯基)-苯并三唑，下述的混合物：2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-5′-[2-(2-乙基-己氧基)羰基乙基]-2′-羟苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-5-氯苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)苯基)-苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-辛氧基羰基乙基)苯基)苯并三唑、2-(3′-叔-丁基-5′-[2-(2-乙基己氧基)羰基乙基]-2′-羟苯基)苯并三唑、2-(3′-十二烷基-2′-羟基-5′-甲基苯基)苯并三唑、和2-(3′-叔-丁基-2′-羟基-5′-(2-异辛氧基羰基乙基)苯基苯并三唑、2，2′-亚甲基双[4-(1，1，3，3-四甲基丁基)-6-苯并三唑-2-基-酚]；2-[3′-叔-丁基-5′-(2-甲氧基羰基乙基)-2′-羟基-苯基]-苯并三唑与聚乙二醇300的酯交换产物；[R-CH2CH2-COO(CH2)3]2-，其中R＝3′-叔-丁基-4′-羟基-5′-2H-苯并三唑-2-基-苯基。
2.2-羟基二苯甲酮，
例如4-羟基-、4-甲氧基-、4-辛氧基-、4-癸氧基-、4-十二烷氧基-、4-苄氧基-、4，2′，4′-三羟基-和2′-羟基-4，4′-二甲氧基衍生物。
3.取代的或未取代的苯甲酸的酯，
例如水杨酸4-叔-丁基苯酯、水杨酸苯酯、水杨酸辛基苯酯、二苯甲酰基间苯二酚、双(4-叔-丁基苯甲酰基)间苯二酚、苯甲酰基间苯二酚、2，4-二-叔-丁基苯基3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸酯、十六烷基3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸酯、十八烷基3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸酯、和2-甲基-4，6-二-叔-丁基苯基3，5-二-叔-丁基-4-羟基苯甲酸酯。
4.丙烯酸酯，
例如异辛基或乙基α-氰基-β，β-二苯基丙烯酸酯、甲基α-甲氧羰基肉桂酸酯、丁基或甲基α-氰基-β-甲基-对-甲氧基肉桂酸酯、甲基α-甲氧羰基-对-甲氧基肉桂酸酯和N-(β-甲氧羰基-β-氰基乙烯基)-2-甲基二氢吲哚。
5.空间位阻胺，
例如双-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双-(2，2，6，6-四甲基哌啶基)琥珀酸酯、双-(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)癸二酸酯、双(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)正-丁基-3，5-二-叔-丁基-4-羟基苄基丙二酸酯，1-羟乙基-2，2，6，6-四甲基-4-羟基哌啶和琥珀酸的缩合产物，N，N′-双-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-叔-辛基氨基-2，6-二氯-1，3，5-s-三嗪的缩合产物，三-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)次氮基三乙酸酯、四-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)-1，2，3，4-丁烷四酯(butane tetraoate)、1，1′-(1，2-乙二基)双(3，3，5，5-四甲基-哌嗪酮)、4-苯甲酰基-2，2，6，6-四甲基哌啶、4-硬脂酰氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶、双-(1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)2-正-丁基-2-(2-羟基-3，5-二-叔-丁基苄基)丙二酸酯、3-正-辛基-7，7，9，9-四甲基-1，3，8-三氮杂螺-[4.5]癸烷-2，4-二酮、双-(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)癸二酸酯、双-(1-辛氧基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)琥珀酸酯，N，N′-双-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)六亚甲基二胺和4-吗啉基-2，6-二氯-1，3，5-三嗪的缩合产物，2-氯-4，6-二-(4-正-丁基氨基-2，2，6，6-四甲基哌啶基)-1，3，5-三嗪和1，2-双-(3-氨基丙基-氨基)乙烷的缩合产物，2-氯-4，6-二-(4-正-丁基氨基-1，2，2，6，6-五甲基哌啶基)-1，3，5-三嗪和1，2-双-(3-氨基丙基氨基)乙烷的缩合产物，8-乙酰基-3-十二烷基-7，7，9，9-四甲基-1，3，8-三氮杂螺[4.5]癸烷-2，4-二酮，3-十二烷基-1-(2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)吡咯烷-2，5-二酮和3-十二烷基-1-(1，2，2，6，6-五甲基-4-哌啶基)-吡咯烷-2，5-二酮。
6.草酰胺，
例如4，4′-二辛氧基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-二乙氧基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-二辛氧基-5，5′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-十二烷氧基-5，5′二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2-乙氧基-2′-乙基-N，N’-草酰二苯胺、N，N′-双-(3-二甲基氨基丙基)草酰胺、2-乙氧基-5-叔-丁基-2′-乙基N，N’-草酰二苯胺及其与2-乙氧基-2′-乙基-5，4′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺的混合物，邻-和对-甲氧基-与邻-和对-乙氧基-二取代的N，N’-草酰二苯胺的混合物。
7.2-(2-羟苯基)-1，3，5-三嗪，
例如2，4，6-三(2-羟基-4-辛氧基苯基)-1，3，5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4，6-双-(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-(2，4-二羟苯基)-4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2，4-双(2-羟基-4-丙氧基-苯基)-6-(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-(2-羟基-4-辛氧基苯基)-4，6-双(4-甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-(2-羟基-4-十二烷氧基苯基)-4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-丁氧基-丙氧基)苯基]-4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-[2-羟基-4-(2-羟基-3-辛氧基-丙氧基)苯基]-4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪、2-[4-十二烷基/十三烷基-氧基-(2-羟基丙基)氧基-2-羟基-苯基]-4，6-双(2，4-二甲基苯基)-1，3，5-三嗪。
8.亚磷酸酯和亚膦酸酯，
例如三苯基亚磷酸酯、二苯基烷基亚磷酸酯、苯基二烷基亚磷酸酯、三(壬基苯基)亚磷酸酯、三月桂基亚磷酸酯、三(十八烷基)亚磷酸酯、二硬脂酰二亚磷酸季戊四醇酯、三-(2，4-二-叔-丁基苯基)亚磷酸酯、二异癸基二亚磷酸季戊四醇酯、双-(2，4-二-叔-丁基苯基)二亚磷酸季戊四醇酯、双-(2，6-二-叔-丁基-4-甲基苯基)二亚磷酸季戊四醇酯、双-异癸氧基二亚磷酸季戊四醇酯、双-(2，4-二-叔-丁基-6-甲基苯基)二亚磷酸季戊四醇酯、双-(2，4，6-三-叔-丁基苯基)二亚磷酸季戊四醇酯、三硬脂基山梨醇基三亚磷酸酯、四-(2，4-二-叔-丁基苯基)-4，4′-二亚苯基二亚膦酸酯、6-异辛氧基-2，4，8，10-四-叔-丁基-12H-二苯并[d，g]-1，3，2-二噁膦辛(dioxaphosphocine：二噁膦辛)、6-氟-2，4，8，10-四-叔-丁基-12-甲基-二苯并[d，g]-1，3，2-二噁膦辛、双-(2，4-二-叔-丁基-6-甲基苯基)甲基亚磷酸酯和双(2，4-二-叔-丁基-6-甲基苯基)乙基亚磷酸酯。
为加速光聚合，可进一步加入胺，例如三乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、乙基-对-二甲基氨基苯甲酸酯、2-(二甲基氨基)乙基苯甲酸酯、2-乙基己基-对-二甲基氨基苯甲酸酯、辛基-对-N，N-二甲基氨基苯甲酸酯、N-(2-羟乙基)-N-甲基-对-甲苯胺或米蚩酮。胺的反应可通过加入二苯甲酮型芳族酮强化。可以用作氧清除剂的胺的例子是：取代的N，N-二烷基苯胺，如EP339841中所述。其它促进剂、共引发剂、和自动氧化剂是硫醇、硫醚、二硫化物、鏻盐、膦氧化物或膦，例如EP 438123、GB 2180358、JP Kokai Hei6-68309中所述。
还可向本发明的可聚合的混合物加入本领域惯用的链转移剂。例子有硫醇、胺、和苯并噻唑。
也可通过进一步加入光敏剂或共引发剂促进光聚合，所述光敏剂或共引发剂使得光谱敏感度迁移或加宽。这些特别是芳族化合物，例如二苯甲酮及其衍生物，噻吨酮及其衍生物，蒽醌及其衍生物，香豆素和吩噻嗪及其衍生物，还有3-(芳酰基亚甲基)噻唑啉、绕丹宁、樟脑醌，以及曙红、若丹明、赤藓红、呫吨、噻吨、吖啶，例如9-苯基吖啶、1，7-双(9-吖啶基)庚烷、1，5-双(9-吖啶基)戊烷，菁和部花青染料。
这类化合物的具体例子如下：
1.噻吨酮
噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2，4-二乙基噻吨酮、2，4-二甲基噻吨酮、1-甲氧基羰基噻吨酮、2-乙氧基羰基噻吨酮、3-(2-甲氧基乙氧基羰基)-噻吨酮、4-丁氧基羰基噻吨酮、3-丁氧基羰基-7-甲基噻吨酮、1-氰基-3-氯噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氯噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-乙氧基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-氨基噻吨酮、1-乙氧基羰基-3-苯基磺酰基噻吨酮、3，4-二-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基羰基]-噻吨酮、1，3-二甲基-2-羟基-9H-噻吨-9-酮2-乙基己基醚、1-乙氧基羰基-3-(1-甲基-1-吗啉基乙基)-噻吨酮、2-甲基-6-二甲氧基甲基-噻吨酮、2-甲基-6-(1，1-二甲氧基苄基)-噻吨酮、2-吗啉基甲基噻吨酮、2-甲基-6-吗啉基甲基噻吨酮、N-烯丙基噻吨酮-3，4-二羧酰亚胺、N-辛基噻吨酮-3，4-二羧酰亚胺、N-(1，1，3，3-四甲基丁基)-噻吨酮-3，4-二羧酰亚胺、1-苯氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲氧基噻吨酮、6-乙氧基羰基-2-甲基噻吨酮、噻吨酮-2-羧酸聚乙二醇酯、2-羟基-3-(3，4-二甲基-9-氧代-9H-噻吨酮-2-基氧基)-N，N，N-三甲基-1-丙烷氯化铵。
2.二苯甲酮
二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、4，4′-二甲氧基二苯甲酮、4，4′-二甲基二苯甲酮、4，4′-二氯二苯甲酮、4，4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4，4′-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4，4′-双(甲基乙基氨基)二苯甲酮、4，4′-双(对-异丙基苯氧基)二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、4-(4-甲基苯硫基)-二苯甲酮、3，3′-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、甲基-2-苯甲酰基苯甲酸酯、4-(2-羟乙基硫代)-二苯甲酮、4-(4-甲苯基硫代)二苯甲酮、1-[4-(4-苯甲酰基-苯基硫烷基)-苯基]-2-甲基-2-(甲苯-4-磺酰基)-丙烷-1-酮、4-苯甲酰基-N，N，N-三甲基苯甲烷氯化铵、2-羟基-3-(4-苯甲酰基苯氧基)-N，N，N-三甲基-1-丙烷氯化铵单水合物、4-(13-丙烯酰基-1，4，7，10，13-五氧杂十三烷基)-二苯甲酮、4-苯甲酰基-N，N-二甲基-N-[2-(1-氧代-2-丙烯基)氧基]乙基-苯甲烷氯化铵。
3.香豆素
香豆素1、香豆素2、香豆素6、香豆素7、香豆素30、香豆素102、香豆素106、香豆素138、香豆素152、香豆素153、香豆素307、香豆素314、香豆素314T、香豆素334、香豆素337、香豆素500、3-苯甲酰基香豆素、3-苯甲酰基-7-甲氧基香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二甲氧基香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二丙氧基香豆素、3-苯甲酰基-6，8-二氯香豆素、3-苯甲酰基-6-氯-香豆素、3，3′-羰基-双[5，7-二(丙氧基)-香豆素]、3，3′-羰基-双(7-甲氧基香豆素)、3，3′-羰基-双(7-二乙基氨基-香豆素)、3-异丁酰基香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二甲氧基-香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二乙氧基-香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二丁氧基香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二(甲氧基乙氧基)-香豆素、3-苯甲酰基-5，7-二(烯丙氧基)香豆素、3-苯甲酰基-7-二甲基氨基香豆素、3-苯甲酰基-7-二乙基氨基香豆素、3-异丁酰基-7-二甲基氨基香豆素、5，7-二甲氧基-3-(1-萘甲酰基)-香豆素、5，7-二乙氧基-3-(1-萘甲酰基)-香豆素、3-苯甲酰基苯并[f]香豆素、7-二乙基氨基-3-噻吩并基香豆素、3-(4-氰基苯甲酰基)-5，7-二甲氧基香豆素、3-(4-氰基苯甲酰基)-5，7-二丙氧基香豆素、7-二甲基氨基-3-苯基香豆素、7-二乙基氨基-3-苯基香豆素，如JP 09-179299-A和JP09-325209-A中公开的香豆素衍生物，例如7-[{4-氯-6-(二乙基氨基)-s-三嗪-2-基}氨基]-3-苯基香豆素。
4.3-(芳酰基亚甲基)-噻唑啉
3-甲基-2-苯甲酰基亚甲基-β-萘并噻唑啉、3-甲基-2-苯甲酰基亚甲基-苯并噻唑啉、3-乙基-2-丙酰基亚甲基-β-萘并噻唑啉。
5.若丹明
4-二甲基氨基亚苄基若丹明、4-二乙基氨基亚苄基若丹明、3-乙基-5-(3-辛基-2-亚苯并噻唑啉基)-若丹明，绕丹宁衍生物，如JP08-305019A中公开的通式[1]、[2]、[7]。
6.其它化合物
苯乙酮、3-甲氧基苯乙酮、4-苯基苯乙酮、偶苯酰、4，4′-双(二甲基氨基)偶苯酰、2-乙酰基萘、2-萘醛、丹磺酸(dansyl acid)衍生物、9，10-蒽醌、蒽、芘、氨基芘、苝、菲、菲醌、9-芴酮、二苯并环庚酮、姜黄、呫吨酮、硫代米蚩酮，α-(4-二甲基氨基亚苄基)酮，例如2，5-双(4-二乙基氨基亚苄基)环戊酮、2-(4-二甲基氨基-亚苄基)-茚满-1-酮，3-(4-二甲基氨基-苯基)-1-茚满-5-基-丙烯酮、3-苯基硫代邻苯二甲酰亚胺、N-甲基-3，5-二(乙基硫代)-邻苯二甲酰亚胺、N-甲基-3，5-二(乙基硫代)-邻苯二甲酰亚胺、吩噻嗪、甲基吩噻嗪，胺，例如N-苯基甘氨酸、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸丁氧基乙酯、4-二甲基氨基苯乙酮、三乙醇胺、甲基二乙醇胺、二甲基氨基乙醇、苯甲酸2-(二甲基氨基)乙酯、聚(丙二醇)-4-(二甲基氨基)苯甲酸酯。
优选包含光敏剂化合物作为其它添加剂的可光聚合的混合物，所述光敏剂化合物选自二苯甲酮及其衍生物，噻吨酮及其衍生物，蒽醌及其衍生物，或香豆素衍生物组成的组。
可通过加入光敏剂，也可通过加入在加热条件下形成自由基的组分来辅助光聚合，所述组分例如偶氮化合物，如2，2′-偶氮双(4-甲氧基-2，4-二甲基戊腈)、三氮烯、苯并噻二唑、五氮杂二烯(pentazadiene)，或过氧化合物，如氢过氧化物或过氧碳酸酯，例如过氧化氢叔-丁基，例如EP 245639中所述。
可聚合的滤色器混合物可包含作为其它添加剂的可光还原的染料，例如呫吨、苯并呫吨、苯并噻吨、噻嗪、焦宁、紫菜碱或吖啶染料，和/或三卤甲基化合物，其可通过辐射裂分。
可添加本领域公知的其它添加剂，例如流动改进剂、粘合促进剂，如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧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和3-巯基丙基三甲氧基硅烷。合适的添加剂的其它例子有表面活性剂、荧光增白剂、颜料、染料、润湿剂、匀染助剂、分散剂、防聚集剂、抗氧化剂或填料。
为了固化厚的和着色的涂层，可加入玻璃微球或粉碎的玻璃纤维，例如US 5013768中所述。
添加剂的选择取决于应用领域和该领域所需性质。上述添加剂是本领域公知的并相应地以各种应用常用的量使用。
此外，在滤色器中每种颜色的总固体组分可含有离子杂质清除剂，例如具有环氧基团的有机化合物。离子杂质清除剂的量通常为0.1-10重量％。
本发明的混合物可包含附加的通过酸激活的交联剂(如JP10-221843-A中所述)和受热或通过光化辐射产生酸的化合物，该化合物活化交联反应。
本发明的混合物也可包含潜在颜料，在热处理含有潜在颜料的光敏图案或涂层的过程中，使其变形为微细分散的颜料。热处理可在含有潜在颜料的可光致成像层暴露或显影之后进行。此类潜在颜料是可溶的颜料前体，可通过化学、热、光解或辐射诱导的方法将其变形为不溶颜料，例如US5879855中所述。这类潜在颜料的该变形可通过向组合物加入在光化暴露下产生酸的化合物或加入酸性化合物来加强。因此，也可制备滤色器抗蚀剂，其包含本发明混合物中的潜在颜料。
滤色器抗蚀剂的例子、此类抗蚀剂的混合物以及工艺条件在下述文献中给出：T.Kudo等人，Jpn.J.Appl.Phys.Vol.37(1998)3594；T.Kudo等人，J.Photopolym.Sci.Technol.Vol 9(1996)109；K.Kobayashi，SolidState Technol.Nov.1992，p.S15-S18；US 5368976；US 5800952；US5882843；US 5879855；US 5866298；US 5863678；JP 06-230212-A；EP320264；JP 09-269410-A；JP 10-221843-A；JP 01-090516-A；JP 10-171119-A，US 5821016，US 5847015，US 5882843，US 5719008，EP 881541，或EP 902327。
本领域技术人员可以理解本发明的着色剂纳米粒子的使用不限于上文给出的特定粘结剂树脂、光敏引发剂、交联剂和滤色器抗蚀剂例子的配方，其还可以与任意可聚合的组分、以及染料或颜色颜料或潜在颜料一起使用以形成光敏滤色器墨水或滤色器抗蚀剂。
本领域公知着色剂的初级粒径优选小于滤色器透明区域的波长，从而不因为光散射而损失透明度。上文描述的表面-改性的纳米粒子初级粒径通常小于500nm，优选小于100nm，更优选小于50nm和最优选小于25。对主着色剂的颜料的粒径分布也是如此。
在工业上公知得到该小粒子的微粉化技术，例如存在或不存在无机盐条件下的多种研磨方法，如干磨、湿磨、轧制、球磨、珠磨、沙磨、亨舍尔磨、针磨、分散磨和盐捏和。可通过控制合成条件，例如脱质子化条件的温度和pH控制，直接得到上文所述的表面-改性的纳米粒子的细粒子。所有这些方法均可用于得到上文所述的表面-改性的纳米粒子的细粒子。
优选，通过(i)控制脱保护条件以得到细粒子或(ii)将粗表面-改性的纳米粒子盐捏和，得到表面-改性的纳米粒子的细粒子。
对着色的纳米粒子任选进行表面处理以使得着色剂易于分散并稳定所得的着色剂分散体。表面处理试剂为例如表面活性剂、聚合物分散剂、通用纹理改进剂、颜料衍生物、及其混合物。尤其优选本发明的着色剂可聚合的混合物包含至少一种聚合物分散剂和/或至少包含颜料衍生物。
以可聚合的混合物的总固体(即除溶剂之外的所有组分的量)计，这类添加剂用量通常可以为0.1至50重量％，优选0.1至30重量％。
聚合物分散剂通过基于其双-组分结构的空间稳定机理起作用，其结合了下述两种不同的要求：(1)其可被强烈地吸附入颜料表面并由此具有特定的结合团，和(2)其含有在所需溶剂或树脂溶液体系中提供空间稳定的聚合物链。
聚合物分散剂与其它类型的分散剂不同在于其具有高得多的分子量。由于其结构特征，聚合物分散剂同时键合至多个位点，在许多颜料粒子上形成持久的吸附层。当聚合物链被良好地溶剂化和适当地展开时达到最佳空间稳定，因此它们必须与周围的树脂溶液高度相容。如果这种相容性受到阻碍，则聚合物链塌陷引起空间阻碍并导致失去稳定。
合适的聚合物分散剂改进着色的纳米粒子的分散并减少在该分散体内的粒子间引力。改进的分散意味着小的平均粒径(或在更短的研磨时间内达到粒径减小)以及更窄的粒径分布。更小的粒子通常更倾向于再-附聚或絮凝；然而，由于粒子间引力的减小，对本发明的分散剂并非如此。与通过常规方法制备的那些相比，本发明的分散体对絮凝和附聚显著更稳定。
如上文所注意到的，合适的聚合物分散剂具有双-组分结构，包含聚合物链和结合团。这些的特定组合导致其有效性。
合适的表面活性剂分别包括阴离子表面活性剂，如烷基苯-或烷基萘-磺酸酯、烷基磺基琥珀酸酯、或萘甲醛磺酸酯；阳离子表面活性剂，包括例如季盐如苄基三丁基氯化铵；或非离子或两性表面活性剂如聚氧乙烯表面活性剂和烷基-或酰胺基丙基甜菜碱。
表面活性剂的示例性例子包括聚氧乙烯烷基醚，如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚和聚氧乙烯油基醚；聚氧乙烯烷基苯基醚，如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚；聚乙二醇二酯，如二月桂酸聚乙二醇酯和二硬脂酸聚乙二醇酯；脱水山梨醇脂肪酸酯；脂肪酸改性的聚酯；叔胺改性的聚氨基甲酸酯；聚乙烯亚胺；商品名为KP(Shin-Etsu ChemicalCo.，Ltd的产品)、Polyflow(KYOEISHA CHEMICAL Co.，Ltd的产品)，F-Top(Tochem Products Co.，Ltd的产品)、MEGAFAC(Dainippon Ink &Chemicals，Inc.的产品)、Fluorad(Sumitomo 3M Ltd的产品)、Asahi Guard和Surflon(Asahi Glass Co.，Ltd的产品)的那些；等等。
这些表面活性剂可单独使用或两种或多种掺和使用。
合适的聚合物分散剂为，例如BYK的
Figure G2008800070740D00361
101、115、130、140、160、161、162、163、164、166、168、169、170、171、180、182、2000、2001、2050、2090、2091、2095、2096、2150，EFKA Additives的
Figure G2008800070740D00362
4008、4009、4010、4015、4046、4047、4050、4055、4060、4080、4300、4330、4400、4401、4402、4403、4406、4500、4510、4520、4530、4540、4550、4560，Ajinomoto Fine Techno的
Figure G2008800070740D00363
711、821、822、823、824、827，Lubrizol的
Figure G2008800070740D00364
1320、13940、17000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32500、32550、32600、33500、34750、36000、36600、37500、39000、41090、44000、53095，
Figure G2008800070740D00365
CP30(丙烯酸与丙烯酰基膦酸酯的共聚物)，及其组合。
优选使用
Figure G2008800070740D00366
4046、4047、4060、4300、4330、8512，
Figure G2008800070740D00367
161、162、163、164、165、166、168、169、170、2000、2001、2050、2090、2091、2095、2096、2105、2150，
Figure G2008800070740D00371
711、821、822、823、824、827，
Figure G2008800070740D00372
24000、31845、32500、32550、32600、33500、34750、36000、36600、37500、39000、41090、44000、53095，
Figure G2008800070740D00373
CP30及其组合作为分散剂。
合适的纹理改进剂是，例如脂肪酸如硬脂酸或山萮酸，和脂肪胺如月桂胺和硬脂胺。此外脂肪醇或乙氧基化的脂肪醇、多元醇如脂肪族1，2-二醇或环氧化的大豆油、蜡、树脂酸和树脂酸盐也可用于该目的。
合适的颜料衍生物是，例如铜酞菁衍生物如EFKA Additives的EFKA6745，Lubrizol的Solsperse 5000、12000，BYK的Synergist 2100，和偶氮衍生物如EFKA 6750、Solsperse 22000和Synergist 2105。
可以优选对以上提及的微粉化法施用表面处理试剂以有效处理。
本发明的滤色器通常通过提供红、绿和蓝(RGB)颜色元件和任选的黑色基体制备，所有均在透明底材上包含可聚合的混合物和着色的纳米粒子，并在底材表面或滤色器层表面提供透明电极，其中所述可聚合的混合物包含多官能的丙烯酸酯单体、粘结剂和如上所述着色的纳米粒子。单体和粘结剂组分以及合适的着色剂如上所述。在滤色器的制造中，可将透明电极层施用在透明底材表面上，或可在红、绿和蓝图像元件和黑色基体的表面上提供透明电极层。透明底材为例如玻璃底材，其表面还可具有电极层。
优选在不同颜色的彩色区域之间施用黑色基体以提高滤色器的对比度。
作为替换，可使用无机黑色基体在透明底材上分开红、绿和蓝色着色的区域，而不是使用光敏组合物形成黑色基体并通过成图案地暴露使得黑色光敏组合物光刻地形成图案(即通过合适的掩蔽物)。可通过使用合适的成像方法在透明底材上沉积(即溅射)金属(即铬)膜来形成这类无机黑色基体，例如通过抗蚀剂使用光刻形成图案，在未被抗蚀剂保护的区域蚀刻无机层，然后除去剩余的抗蚀剂。
关于可如何施用和在滤色器制造工艺的何阶段施用黑色基体，已知有多种不同方法。其可在形成红、绿和蓝(RGB)滤色器之前直接施用在透明底材上(如上文中所述)，或可在形成RGB滤色器之后施用在底材上。
在用于液晶显像的滤色器的不同具体实施方式中，根据US5,626,796，黑色基体也可施用在载有RGB滤色器元件的底材对面的底材上，其通过液晶层与载有RGB滤色器元件的底材相分隔。
如果在施用RGB滤色器元件和任选的黑色基体之后沉积透明电极层，则可在沉积电极层之前在滤色器层上施用附加的罩面层膜作为保护层，例如如US 5650263中所述。
本发明的可聚合的滤色器混合物可用于产生彩色像素，用于滤色器的制造，而不考虑上述在加工上的差别，不考虑可施用的附加层，也不考虑滤色器设计上的差别。不应通过该滤色器的不同设计和制造工艺来限制本发明的混合物形成着色元件的用途。
已知合适的光源自身来自阴极射线或氖管的不同区域，例如在约530nm具有最大可见发光强度的P1(见Mori，Kakitani，Miyake，Yamaguchi，Okayama University of Science，Japan，Okayama RikaDaigaku Kiyo A 1994，30A，115-120)。合适的光源可特别包含Zn2SiO4:Mn作为发光源，可通过UV光或通过用电子轰击为其提供能源。然而，本领域技术人员显然也会尝试具有类似或更好性能的光源。比较起来，迄今为止在液晶显像中使用的发光的光源(例如基于La、Ce、Tb、Yb、Eu、Ho和/或Dy，如F10的那些)在波长约545nm具有非常窄的最大发射，以及在485和580nm非所需的窄侧面发射。通常瞬时绿光源将与其它光源(如蓝和红光源中的各个)组合，以使得整个组合发出白光。现有技术的液晶显像技术和其中使用的光源是在许多书籍、出版物和专利中公知的，示例地引用参见US 6,280,890或上述讨论的现有技术文件，其所有内容均并入本文作为参考，或也可参见Colour filters for LCD′s，Displays 14(2)，115-124(1993)。
本发明的滤色器可用于显像和/或图像传感器应用。显像应用优选等离子体显像、有机/无机电致发光显像、场致发射显像或液晶显像。图像传感器应用优选电荷耦合的装置或CMOS传感器。
本发明的滤色器具有高的热、光和物理稳定性，通过UV吸收剂、分散剂和/或(受阻胺)光稳定剂至纳米粒子表面的附加的共价键合可尤其提高上述稳定性。
仅为解释说明提供下述实施例，不应将其理解为以任何方式限制本发明的性质或范围。除非另行说明，所有百分数均基于重量，室温是指20至25℃的温度。
实施例
实施例1
将51.52g的C.I.碱性蓝7(例如维多利亚纯蓝，得自S&D Chemicals Ltd)溶解在750ml蒸馏水中，然后在搅拌下滴加2N氢氧化钠水溶液，直至脱质子化形式的染料完全地沉淀，并且溶液中不再有蓝色残留且数小时不恢复。滤去沉淀物，用蒸馏过且脱碳酸的水洗涤，直至滤液不含氯离子，并在减压(200mbar)气氛下在60℃干燥。分离出为接近黑色的粉末的45.23g(94.7％)脱质子化的C.I.碱性蓝7。
将2.0ml(2.95g；10.2mmol)的3-碘丙基-三甲氧基硅烷加入至2.389g(5mmol)脱质子化的C.I.碱性蓝7在50ml无水乙腈中的溶液，在氩气氛下加热该所得溶液回流24小时。然后蒸馏出溶剂，用甲基-叔-丁基醚多次洗涤半固体残余物以除去过量的烷基化剂和未反应的脱质子化的染料，直至滤液接近无色，在过程中避免大气湿气的侵扰。不干燥，将固体残余物(1)溶解在50ml无水乙醇中。
实施例2
将2g的Ludox TMA(34％SiO2，在水中)的分散体用10ml的乙醇稀释，并加入在60ml的乙醇/甲醇(1∶1(v/v))中的0.8g(1.35mmol)实施例1所得的材料，然后加入0.8g(2.1mmol)十八烷基-三甲氧基硅烷。在0℃搅拌反应混合物20min，加热至室温并在55℃搅拌20小时。冷却至室温后，通过离心(2000rpm)和滗析含有过量游离染料的上清液，分离出染料改性的二氧化硅纳米粒子。接下来用乙醇洗涤并离心化合物之后，在50℃真空干燥蓝色固体(2)。产量1.0g。
Figure G2008800070740D00401
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：29.6％，对应于有机材料。
附上的染料的热稳定性(如TGA所测得)比游离的染料(其在约200℃开始分解)高约100℃。
实施例3
带有″维多利亚蓝染料″和分散剂(聚(丙烯酸正丁酯)，ATRP法制造)的改性的二氧化硅纳米粒子
Figure G2008800070740D00411
向在10ml甲醇中的0.68g(3.8mmol)商业3-氨基丙基-三甲氧基硅烷中加入8.0g(3.8mmol)带有丙烯酸酯端基的聚(丙烯酸正丁酯)大分子单体(通过ATRP法合成，根据A.Mühlebach，F.Rime，J.Polym.Sci，Polym.Chem.Ed.2003，41，3425；Mn＝2100，Mw＝2940)，并在50℃搅拌混合物22小时。然后，将这样形成的聚(丙烯酸正丁酯)-三甲氧基硅烷与在60ml乙醇/甲醇(1∶1(v/v))中的0.8g(1.35mmol)的1(″维多利亚蓝″的硅烷衍生物)一起，加入到用40ml乙醇稀释的7.63g Ludox TMA(34％SiO2，在水中)的分散体。在室温搅拌反应混合物20min，然后在55℃搅拌反应混合物20小时。冷却至室温后通过离心(2000rpm)和滗析含有过量游离染料的上清液，分离出染料和分散剂改性的二氧化硅纳米粒子。接下来用乙醇洗涤并离心后，在50℃真空干燥蓝色固体(3)。产量：10.8g。
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：82.3％，对应于有机材料。
动态光散射(DLS)：平均直径d＝64.5nm。
实施例4
将1g的2(来自实施例2)与0.35g的EFKATM4360、3.2g的粘结剂(甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸-共聚物；在丙二醇1-单甲基醚2-乙酸酯(PGME)中的25％溶液)和7.6g的PGMEA一起在Skandex中分散3小时。
以1000rpm将所得低粘分散体在玻璃底材上旋转涂布(spin coated)30秒并在100℃干燥，并在热盘上在200℃后烘焙5分钟。
结果：带有色点(标准C作为背光)的亮强蓝色(bright intensive blue)滤色器层：x＝0.143，y＝0.109，透射率为14.5％和对比度为约2700。
在EBU色点(F10作为背光)(x＝0.149和y＝0.080)的透射率为约7.5％。
实施例5
将1g的3(来自实施例3)与0.35g的EFKATM4360、3.2g的粘结剂(甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸-共聚物；在PGME中的25％溶液)和7.6g的PGMEA一起在Skandex中分散3小时。
以1000rpm将所得配制剂在玻璃底材上旋转涂布30秒并在100℃干燥。
所得结果非常类似于从实施例4得到的那些。
实施例6-使用C.I.颜料蓝1的对比实施例
将0.95g的FanalTM蓝6390(BASF)与0.05g的SolsperseTM 22′000(Avecia)、1.7g的DisperbykTM 161(Byk-Chemie；阳离子聚氨基甲酸酯，分散剂)、10.2g的PGMEA和2.4g的粘结剂(甲基丙烯酸苄酯-甲基丙烯酸-共聚物，在PGMEA中的25％溶液)一起在Skandex中分散3小时。
以1000rpm将所得配制剂在玻璃底材上旋转涂布30秒并在100℃干燥
结果：x/y/Y＝0.144/0.104/15.44％。在热盘上在200℃5min后的热稳定性：92％。100小时氙光之后的UV-稳定性：75％。
实施例7
将三芳基甲烷共价结合至二氧化硅粒子的另一路线如下所述：
a)通式(101)的化合物的合成
Figure G2008800070740D00431
在0℃将50.0g的商业1-氨基-萘溶解在300ml二氯甲烷中，并用48.5ml的三乙基胺和48.5ml的三氟乙酸酐处理。搅拌混合物24小时同时升温至室温。然后用另外的二氯甲烷稀释反应混合物，并接着用1N盐酸、饱和碳酸氢钠溶液和盐水萃取。然后通过硫酸镁干燥有机相，过滤并蒸发。在高真空度在室温除去残余溶剂。得到通式(101)的浅粉色固体(81.0g)
1H-NMR(CDCl3，300MHz)：7.39(t，1H)；7.50(m，2H)；7.69(m，3H)；7.85(m，1H)；8.39(宽峰s，1H)。
13C-NMR(CDCl3，75MHz)：116.30(q)；120.41；122.13；125.53；126.69；127.20；127.31；128.02；129.00；129.41；134.21；156.07(q)。
19F-NMR(CDCl3，282MHz)：-85。
b)通式(102)的化合物的合成
Figure G2008800070740D00441
将15.0g通式(101)的化合物溶解在270ml干的二甲基甲酰胺中，并在60℃用15.0g苄基氯衍生物和13.5g干碳酸钾处理17小时。冷却至室温后，用乙酸乙酯稀释混合物，接着用水、1N盐酸和盐水萃取并通过硫酸钠干燥。过滤和蒸发溶剂后得到糖浆状油，使其通过短硅胶垫(230-400目)和洗脱剂(己烷-乙酸乙酯2∶1(v/v))以得到32.9g通式(102)的化合物。
1H-NMR(CDCl3，300MHz)：4.24(d，1H)；5.28(dd，1H)；5.73(dd，1H)；5.79(s，1H)；6.71(dd，1H)；6.95(d，1H)；7.12(d，2H)；7.32(m，3H)；7.59(m，2H)；7.82(m，1H)；7.91(m，2H).
13C-NMR(CDCl3，75MHz)：54.57；114.60；122.28；125.01；126.58(2C)；126.95；127.86；127.98；128.60(q)；128.93；130.06(2C)；130.11(2C)；134.49；134.69；135.19；136.49；137.75；159.00(q).
c)通式(103)的化合物的合成
Figure G2008800070740D00442
将32.0g通式(102)的化合物溶解在260ml乙醇和水(3∶1(v/v))的混合物中，并在85℃用7.6g氢氧化钠处理1小时。冷却至室温后，用叔-丁基甲基醚稀释混合物，接着用水和盐水萃取并通过硫酸钠干燥。过滤和蒸发溶剂后得到糖浆状物质，使其通过短硅胶垫(230-400目)和洗脱剂(己烷/乙酸乙酯4∶1(v/v))以得到23.6g通式(103)的化合物。
1H-NMR(CDCl3，300MHz)：4.55(s，2H)；4.80(宽峰s，1H)；5.43(dd，1H)；5.94(dd，1H)；6.74(dd，1H)；6.88(dd，1H)；7.40-7.62(m，8H)；7.88(d，1H)；7.95(dd，1H).
13C-NMR(CDCl3，75MHz)：48.76；105.26；114.17；118.07；120.33；123.82；125.12；126.13；126.93(2C)；127.02；128.19(2C)；129.09；134.71；136.89；137.13；139.16；143.53.
d)取代的维多利亚蓝的合成
Figure G2008800070740D00451
将0.20g中性单体(103)悬浮在含有0.20g的4，4′-双(二甲基氨基)二苯甲酮和0.1ml的磷酰氧(phosphoroxy)氯的4ml干苯中。将混合物加热至85℃持续17小时。冷却至室温后，在乙醇中沉淀混合物并离心(5次)直至通过薄层色谱在上清液中检测不出二苯甲酮。然后在水中搅拌蓝色沉淀物并从水中离心(3次)，最后从二噁烷中冷冻干燥以得到深蓝色粉末。
e)3-巯基丙基甲基硅烷改性的二氧化硅纳米粒子
Figure G2008800070740D00452
使100g的Ludox TMA(34％SiO2，在水中)的分散体与100g乙醇混合。向该均匀混合物滴加入溶解在70g乙醇中的38g 3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷。加入之后，将混合物加热至50℃持续18小时。然后在旋转蒸发器中蒸发该混合物的溶剂，得到白色树脂。将产物重新分散在50ml乙醇中，并加入100g己烷。在2000rpm将该沉淀产物离心15min。重复该程序3次以除去未反应的3-巯基丙基甲基二甲氧基硅烷。最后，将产物重新分散在2-丙醇中以得到17.2wt％的分散体。
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至600℃)：失重：18.4wt.％，对应于有机材料。
元素分析：发现：S：5.8wt.％：对应于有机含量17.1wt.％(相对良好符合TGA值)。
透射电镜(TEM)：对每个纳米粒子得到35-40nm的平均直径。
动态光散射(DLS)：平均直径d＝38nm。
f)3-巯基丙基硅烷改性的二氧化硅纳米粒子与改性的″维多利亚蓝″染料 (104)的反应
Figure G2008800070740D00461
在250ml圆底烧瓶中，将4.3g的3-巯基丙基甲基硅烷改性的二氧化硅纳米粒子(如上述给出的步骤7e可得)(1.33mmol S)和1.67g(2.66mmol)的104溶解在50ml的2-丙醇中，并加入200mg的2，2′-偶氮二异丁腈(AIBN)。搅拌下将反应混合物加热至80℃持续15小时。冷却至室温后，通过离心(2000rpm)和滗析含有过量游离染料的上清液，分离出染料改性的二氧化硅纳米粒子。接下来用乙醇洗涤并离心后，在50℃真空干燥蓝色固体。产量：4.7g。
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：43％，对应于有机材料。
实施例8-二氧化硅/维多利亚蓝/HALS
a)改性的二氧化硅纳米粒子的合成
Figure G2008800070740D00471
用125ml乙醇稀释15g的Ludox TMA(34％SiO2，在水中)的分散体，并在室温在1小时内滴加入16.8g(57.8mmol)3-碘丙基三甲氧基硅烷。在50℃搅拌混合物16小时。DLS测试显示粒径为37nm。
b)染料的脱质子化
Figure G2008800070740D00472
将11.59g(28.9mmol)维多利亚蓝纯B.O.(工业级，氯含量为8.85％)分散在100ml去离子水/乙醇(1∶4(v/v))中，并在室温在30分钟内滴加入28.9ml的1M氢氧化钠，在相同温度下再搅拌混合物1小时。在除去氧和二氧化碳的条件下进行反应。
c)在粒子表面接枝染料以及HALS
Figure G2008800070740D00481
将4.92g(28.9mmol)4-氨基-1，2，2，6，6-五甲基-哌啶和另一部分28.9ml的1M NaOH加入至步骤b)的脱质子化染料分散体。在50℃剧烈搅拌混合物。加入步骤a)的乙醇中的粒子分散体，并在80℃加热混合物5小时。产物通过过滤分离并用去离子水洗涤。产量：65g湿滤饼，固体含量40％。
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：32％，对应于有机材料。
与多金属氧酸盐(POM)阴离子交换：用200g珠(1-1.5mm)和70g乙醇/水(1∶1(v/v))混合物在8小时内在磨机中研磨7.34g湿滤饼(3.23g干材料)。将3.1g Na2WO4x 2H2O、1.3g Na2MoO4x 2H2O、0.2g NaH2PO4和0.2gNa2SiO7的混合物溶解在50ml去离子水中，并向该蓝色分散体加入3.7g的32％盐酸，且在室温搅拌15分钟。用氢氧化钠溶液(50％，在水中)将pH设定为6.5，并在室温搅拌1小时。产物通过过滤分离，用去离子水洗涤并在60℃烘箱内烘干。产量：3.6g；
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：60％，对应于有机材料。
实施例9-二氧化硅/维多利亚蓝/2-巯基-1-甲基咪唑
a)改性的二氧化硅纳米粒子的合成
(重复实施例8a)
b)(A)维多利亚纯蓝的脱质子化
(重复实施例8b)
(B)2-巯基-1-甲基咪唑的脱质子化
Figure G2008800070740D00491
将3.3g(28.9mmol)2-巯基-1-甲基咪唑溶解在50ml乙醇中，并加入28.9ml的1M氢氧化钠。保存溶液用于下一步骤。
c)在粒子表面接枝染料和2-巯基-1-甲基咪唑
将步骤b(B)的2-巯基-1-甲基咪唑溶液加入至步骤b(A)的脱质子化染料分散体中。在50℃剧烈搅拌混合物。加入步骤a)的乙醇中的粒子分散体，并将混合物在80℃加热5小时。产物通过过滤分离，用去离子水洗涤。产量：65g湿滤饼，固体含量为40％。TGA分析(干材料)得到有机含量为68％。
用POM进行阴离子交换：用200g珠粒(1-1.5mm)和70g乙醇/水(1∶1(v/v))混合物在8小时内在磨机中研磨7.34g湿滤饼(3.23g干材料)。将3.1g Na2WO4x2H2O、1.3g Na2MoO4x2H2O、0.2g NaH2PO4和0.2gNa2SiO7的混合物溶解在50ml去离子水中，并向该蓝色分散体加入3.7g的32％盐酸，且在室温搅拌15分钟。用氢氧化钠溶液(50％，在水中)将pH设定为6.5，并在室温搅拌1小时。产物通过过滤分离，用去离子水洗涤并在60℃烘箱内烘干。产量：3.6g；
热重分析(TGA；加热速率：10℃/min，从50℃至800℃)：失重：60％，对应于有机材料。
虽然实施本发明优选的具体实施方式时已经表明、描述并指出本发明的技术特征，应当理解本领域技术人员在不背离本发明精神的前提下可以对所述的装置的形式和细节及其操作进行多种忽略和替代以及改变。例如已清楚地表明以基本相同的方式实现基本相同的功能以达到相同结果的所有那些要素和/或方法步骤的组合均在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种滤色器，所述滤色器包含表面-改性的纳米粒子，其中阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
2.如权利要求1所述的滤色器，其中阳离子着色剂为：
(i)二(三)-芳基(杂)-染料，优选选自三芳基甲烷、杂芳基二芳基甲烷、二杂芳基芳基甲烷、呫吨和噻吨染料；和/或
(ii)三-芳基(杂)-碳鎓颜料。
3.如权利要求2所述的滤色器，其中阳离子着色剂为选自下述颜色索引名的三芳基甲烷染料：酸性蓝1、酸性蓝7、酸性蓝9、酸性蓝22、酸性蓝93、酸性蓝147、酸性绿5、酸性紫19、酸性紫49、碱性蓝7、碱性蓝20、碱性蓝26、碱性绿4、碱性红9、碱性紫2、碱性紫3、碱性紫4、碱性紫14、媒染蓝1、媒染蓝3、媒染紫39、溶剂蓝3、溶剂红41、和溶剂紫9。
4.如权利要求2所述的滤色器，其中阳离子着色剂为选自下述颜色索引名的三芳基碳鎓颜料：P.P.蓝18、P.蓝19、P.蓝56、P.蓝61、P.紫3、P.紫27、P.紫39、P.蓝1、P.蓝2、P.蓝9、P.蓝10、P.蓝14、P.蓝62、P.绿1、P.绿4、P.绿45、P.红81、P.红81:1、P.红81:x、P.红81:y、P.红81:2、P.红81:3、P.红81:4、P.红169、P.紫1、P.紫1:x和P.紫2。
5.如权利要求1-4任一项所述的滤色器，其中还有光稳定剂，优选UV吸收剂，所述光稳定剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
6.如权利要求5所述的滤色器，其中所述光稳定剂选自受阻胺光稳定剂(HALS)、二苯甲酮、苯并三唑、和羟苯基三嗪。
7.如权利要求6所述的滤色器，其中所述光稳定剂为UV吸收剂结构部分，其选自：2-[2-羟基-3，5-二-(α，α-二甲基苄基)苯基]-2H-苯并三唑、2-(2-羟基-3，5-二-叔-戊基苯基)-2H-苯并三唑、2-[2-羟基-3-叔-丁基-5-(ω-羟基-八(乙烯氧基)羰基)乙基苯基]-2H-苯并三唑、2-[2-羟基-3-叔-丁基-5-(2-辛氧基羰基乙基)苯基]-2H-苯并三唑、4，4′-二辛氧基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-二辛氧基-5，5′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2，2′-双十二烷氧基-5，5′-二-叔-丁基N，N’-草酰二苯胺、2-乙氧基-2′乙基N，N’-草酰二苯胺、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-(2-羟基-4-辛氧基苯基-s-三嗪、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-(2，4-二羟苯基)-s-三嗪、2，4-双(2，4-二羟苯基)-6-(4-氯苯基)-s-三嗪、2，6-双(2，4-二甲基苯基)-4-[2-羟基-4-(2-羟基-3-十二烷氧基丙氧基)苯基]-s-三嗪、和2，2′-二羟基-4，4′-二甲氧基二苯甲酮。
8.如权利要求1-7任一项所述的滤色器，其中还有分散剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
9.如权利要求8所述的滤色器，其中分散剂选自：阴离子表面活性剂，包括水溶性盐，特别是包含含有8-22个碳原子的脂族烃基的硫酸酯或磺酸酯的碱金属盐，优选8至22个碳原子的醇的硫酸酯钠或钾盐，C2-C22烷基苯磺酸的钠或钾盐，或(杂)环硫醇的碱金属盐；和阳离子表面活性剂，包括用环氧乙烷稠合的脂肪胺、长链伯胺、和季铵化合物，其中存在直接连接到C10-C22烷基或C8-C22烷基芳基的季氮原子，该氮原子的三个价键也直接连接至相同或不同C1-C6烷基的其它碳原子，或其中两个与季氮原子形成1至10个碳原子的(杂)环。
10.如权利要求1-9任一项所述的滤色器，其中用羟基酸化合物或氢羟基酸化合物处理表面-改性的纳米粒子。
11.如权利要求10所述的滤色器，其中羟基酸化合物或所述氢羟基酸化合物的阴离子种为多价羟基酸阴离子，优选选自磷酸盐、钨酸盐、钼酸盐、硅酸盐、锗酸盐和钒酸盐。
12.如权利要求1-11任一项所述的滤色器，其中纳米粒子为亲有机的改性的天然或合成层状硅酸盐或该层状硅酸盐的混合物。
13.一种用于制备滤色器的可聚合的混合物，其包含：
a)表面-改性的纳米粒子，其中阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面，和
b)至少一种烯键式不饱和可聚合化合物。
14.一种表面-改性的纳米粒子，其中
(i)二(三)-芳基(杂)-染料阳离子着色剂以及分散剂共价连接至所述纳米粒子的表面，其中二(三)-芳基(杂)-染料优选选自三芳基甲烷、杂芳基二芳基甲烷、二杂芳基芳基甲烷、呫吨和噻吨染料；或
(ii)三-芳基(杂)-碳鎓颜料共价连接至所述纳米粒子的表面。
15.表面-改性的纳米粒子在制造滤色器中的用途，其中阳离子着色剂共价连接至所述纳米粒子的表面。
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