CN102077141B - 感光性组合物、间隔壁、彩色滤光片及有机el元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供可形成具有拒液性良好的上表面的间隔壁和亲液性良好而油墨易于浸润扩散的开口部的感光性组合物。此外,本发明的目的还在于提供通过使该感光性组合物固化而形成的间隔壁以及具有该间隔壁的彩色滤光片及有机EL元件。感光性组合物是包含具有含以通式-CFXRf(1)表示的基团或以通式(2)表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)、黑色着色剂(B)、光聚合引发剂(C)和具有酸性基团及乙烯性双键的感光性树脂(D)的感光性组合物,聚合物(A)的数均分子量为2×104以上7×104以下,重均分子量为5×104以上25×104以下。

Description

感光性组合物、间隔壁、彩色滤光片及有机EL元件
技术领域
本发明涉及感光性组合物、间隔壁、彩色滤光片及有机EL元件。
背景技术
近年来,作为彩色滤光片和有机EL元件的制造方法,已知采用喷墨法的方法。例如,制造彩色滤光片时,使用光刻法形成由间隔壁形成的黑色矩阵后,使用喷墨法将R(红)、G(绿)和B(蓝)的油墨涂布于黑色矩阵的开口部来形成像素。此外,制造有机EL元件时,使用光刻法形成由间隔壁形成的黑色矩阵后,使用喷墨法将空穴传输材料、发光材料等的溶液涂布于黑色矩阵的开口部来形成具有空穴传输层、发光层等的像素。
为了防止在这样的彩色滤光片和有机EL元件的相邻像素间发生混色,黑色矩阵的上表面必须具有排拒油墨的性质、即所谓的拒液性。此外,为了防止彩色滤光片和有机EL元件的漏白,黑色矩阵的开口部必须具有对于油墨浸润的性质、即所谓的亲液性。
专利文献1中揭示了包含具有乙烯性不饱和双键和氟代烷基的乙烯基聚合物的间隔壁用组合物(碱显影型感光性抗蚀剂)。实施例中所揭示的乙烯基聚合物的重均分子量为20000、18000、22000、23000、17000。
专利文献2中揭示了包含含氟聚合物的负型感光性组合物,所述含氟聚合物是使1,1-二(丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯与甲基丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯和甲基丙烯酸-2-羟基乙酯和甲基丙烯酸的共聚物反应而得的化合物。实施例中所揭示的含氟聚合物的数均分子量为4300、7300、7250、11500。
专利文献1:日本专利特开2005-060515号公报
专利文献2:国际公开第2007/69703号文本
发明的概要
本发明人发现,如果使用专利文献1或2所记载的组合物来形成间隔壁,则有时油墨不易浸润扩散至被间隔壁围起的开口部。
鉴于上述的现有技术所存在的问题,本发明的目的在于提供可形成具有拒液性良好的上表面的间隔壁和亲液性良好而油墨易于浸润扩散的开口部的感光性组合物。此外,本发明的目的还在于提供通过使该感光性组合物固化而形成的间隔壁以及具有该间隔壁的彩色滤光片及有机EL元件。
本发明具有以下的技术内容。
[1]一种感光性组合物,它是包含具有含以通式
-CFXRf  (1)
表示的基团或以通式
Figure BPA00001287518400021
表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)、黑色着色剂(B)、光聚合引发剂(C)和具有酸性基团及乙烯性双键的感光性树脂(D)的感光性组合物,其特征在于,所述聚合物(A)的数均分子量为2×104以上7×104以下,重均分子量为5×104以上25×104以下;式(1)中,X是氢原子、氟原子或三氟甲基,Rf是可含醚性氧原子的碳数为1以上20以下的氟代烷基或氟原子;式(2)中,R1和R2分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基,R3是氢原子或碳数为1以上10以下的有机基团,n是1以上200以下的整数。还有,氟代烷基是指氢原子中的至少1个被氟原子取代的烷基。
[2]如上述[1]所述的感光性组合物,其中,所述聚合物(A)是具有含所述以式(1)表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A),聚合物(A)中的氟原子的含量为5~35质量%。
[3]如上述[1]所述的感光性组合物,其中,所述聚合物(A)是具有含所述以式(2)表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A),聚合物(A)中的硅原子的含量为0.1~25质量%。
[4]如上述[1]~[3]中的任一项所述的感光性组合物,其中,所述感光性树脂(D)的重均分子量为1.5×103以上20×103以下。
[5]如上述[1]~[4]中的任一项所述的感光性组合物,其中,所述聚合物(A)含1.0~5.0mmol/g的乙烯性双键。
[6]如上述[1]~[5]中的任一项所述的感光性组合物,其中,所述以式(1)表示的基团为全氟烷基。
[7]如上述[1]~[6]中的任一项所述的感光性组合物,其中,所述聚合物(A)还具有含酸性基团的侧链。
[8]如上述[1]~[7]中的任一项所述的感光性组合物,其中,还包含具有2个以上的乙烯性双键的交联剂(E)。
[9]一种间隔壁,其特征在于,通过使上述[1]~[8]中的任一项所述的感光性组合物固化而形成。
[10]一种彩色滤光片,它是在基板上形成有多个像素的彩色滤光片,其特征在于,所述多个像素以[9]所述的间隔壁隔开。
[11]一种有机EL元件,它是在基板上形成有多个像素的有机EL元件,其特征在于,所述多个像素以上述[9]所述的间隔壁隔开。
如果采用本发明的感光性组合物,则可形成具有拒液性良好的上表面的间隔壁和油墨易于浸润扩散的开口部。此外,如果采用本发明,则可提供通过使该感光性组合物固化而形成的间隔壁以及具有该间隔壁的彩色滤光片及有机EL元件。
附图的简单说明
图1是表示开口部内的油墨的浸润扩散性的评价结果的照片。
实施发明的方式
以下,对实施本发明的方式进行说明。还有,本说明书中,无特别说明的情况下,%表示质量%。(甲基)丙烯酰基作为表示丙烯酰基和甲基丙烯酰基这两者的统称使用。(甲基)丙烯酸酯作为表示丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯这两者的统称使用。(甲基)丙烯酸作为表示丙烯酸和甲基丙烯酸这两者的统称使用。(甲基)丙烯酰胺作为表示丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺这两者的统称使用。(甲基)烯丙基作为表示烯丙基和甲基烯丙基这两者的统称使用。将以通式(1)表示的基团称为基团(1)。其他基团也同样。
本发明的感光性组合物包含具有含以通式
-CFXRf  (1)
表示的基团或以通式
Figure BPA00001287518400041
表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)、黑色着色剂(B)、光聚合引发剂(C)和具有酸性基团及乙烯性双键的感光性树脂(D);式(1)中,X是氢原子、氟原子或三氟甲基,Rf是可含醚性氧原子的碳数为1~20的氟代烷基或氟原子;式(2)中,R1和R2分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基,R3是氢原子或碳数为1~10的有机基团,n是1~200的整数。这时,聚合物(A)的数均分子量为2×104~7×104,较好是2.2×104~6.5×104,更好是2.5×104~6×104。此外,聚合物(A)的重均分子量为5×104~25×104,较好是5.5×104~22×104,更好是6×104~20×104。还有,数均分子量和重均分子量通过凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯为标准物质来测定。
聚合物(A)由于具有含基团(1)或基团(2)的侧链,因此对将本发明的感光性组合物涂布于基板上而形成的涂膜进行干燥时,容易移行至涂膜的表面附近。此外,聚合物(A)由于具有含乙烯性双键的侧链,因此曝光时发生固化,容易固定化于涂膜的表面附近。其结果是,将曝光后的涂膜显影而形成的间隔壁在上表面呈现拒液性。因此,使用喷墨法将油墨涂布于被间隔壁围起的开口部时,可以抑制邻接的开口部间发生混色。
如果聚合物(A)的数均分子量低于2×104,则开口部的亲液性不足,使用喷墨法涂布油墨后,油墨无法充分浸润扩散。如果数均分子量高于7×104,则碱溶性、显影性不足。此外,如果聚合物(A)的重均分子量低于5×104,则开口部的亲液性不足,使用喷墨法涂布油墨后,油墨无法充分浸润扩散。如果重均分子量高于25×104,则碱溶性、显影性不足。
聚合物(A)的数均分子量或重均分子量与开口部的亲液性的关系并不明确。一般,由于包含黑色着色剂的感光性组合物具有遮光性,因此曝光时的固化反应可能会无法充分进行,因而未固定化的聚合物(A)在后烘烤时会移行至间隔壁的侧面或流出至开口部。如果聚合物(A)的数均分子量在2×104以上,重均分子量在5×104以上,则认为上述现象可得到抑制。
聚合物(A)的分子量分布(重均分子量/数均分子量)较好是在8以下,更好是在4以下。如果在该范围内,则显影性良好。
聚合物(A)具有含基团(1)的情况下,聚合物(A)中的氟原子的含量较好是5~35%,更好是10~30%,特别好是10~25%。如果氟原子的含量低于5%,则间隔壁的上表面的拒液性可能会不足;如果高于35%,则间隔壁与基板的密合性可能会下降。
聚合物(A)具有含基团(2)的情况下,聚合物(A)中的硅原子的含量较好是0.1~25%,更好是0.5~10%,特别好是0.5~5%。如果硅原子的含量低于0.1%,则间隔壁的上表面的拒液性可能会不足;如果高于25%,则间隔壁与基板的密合性可能会下降。
聚合物(A)中的乙烯性双键的含量较好是1.0~5.0mmol/g,更好是2.5~4.5mmol/g。如果乙烯性双键的含量为1.0~5.0mmol/g,则聚合物(A)向间隔壁的固定化和显影性良好。
还有,聚合物(A)可具有2种以上的含基团(1)的侧链,也可具有2种以上的含基团(2)的侧链,还可具有2种以上的含乙烯性双键的侧链。该情况下,也包括聚合物(A)具有含基团(1)的侧链和含基团(2)的侧链的情况。此外,本发明的感光性组合物可以同时包含具有含基团(1)的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)以及具有含基团(2)的侧链和含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)。
含基团(1)的侧链或含基团(2)的侧链可以通过聚合反应直接形成,也可以通过聚合反应后的化学转化而形成。
基团(1)中,Rf是可含醚性氧原子的碳数为1~20的氟代烷基的情况下,Rf可以含有除氟原子以外的卤素原子,卤素原子较好是氯原子。此外,对氟代烷基的结构无特别限定,可例举直链结构、分支结构、环结构、部分具有环的结构等,较好是直链结构。另外,Rf是含醚性氧原子的氟代烷基的情况下,醚性氧原子可以存在于氟代烷基的碳-碳键间,也可以存在于氟代烷基的末端。
作为可含醚性氧原子的碳数为1以上20以下的氟代烷基,无特别限定,可例举-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、-(CF2)11CF3、-(CF2)1 5CF3、-CF(CF3)O(CF2)5CF3、-CF2O(CF2CF2O)pCF3、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)qC6F1 3、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)rC3F7等,p为1~8的整数,q为1~4的整数,r为1~5的整数。
作为基团(1),较好是全氟烷基或含1个氢原子的多氟烷基,特别好是全氟烷基。还有,全氟烷基和多氟烷基包括含醚性氧原子的基团在内。藉此,使用本发明的感光性组合物形成的间隔壁的上表面的拒液性良好。
此外,基团(1)较好是碳数为4~6。藉此,可以使聚合物(A)与构成感光性组合物的其他成分的相容性提高,因此可抑制通过涂布感光性组合物而形成的涂膜中的聚合物(A)的凝集,因而能形成外观良好的间隔壁。
式(2)中,各构成单元中的R1和R2可以相同或不同。此外,若考虑到使用感光性组合物形成的间隔壁的拒液性,较好是R1和R2分别独立地表示氢原子、甲基或苯基,特别好是所有硅氧烷单元的R1和R2都为甲基。此外,R3为有机基团时,可含有氮原子、氧原子等,R3较好是氢原子或碳数为1~5的烷基。另外,n较好是2~100的整数。
作为乙烯性双键,无特别限定,可例举(甲基)丙烯酰基、烯丙基、乙烯基、乙烯氧基等加成聚合性基团。
聚合物(A)较好是还具有含酸性基团的侧链。藉此,曝光时未固化的聚合物(A)在显影时容易从间隔壁上表面除去。因此,可抑制未固化的聚合物(A)在后烘烤时流出至开口部,能够使开口部的亲液性提高。还有,聚合物(A)可具有2种以上的含酸性基团的侧链。
作为酸性基团,无特别限定,可例举羧基、酚性羟基、磺酸基等。
聚合物(A)的酸值较好是在100mgKOH/g以下,更好是10~50mgKOH/g。如果在该范围内,则曝光时未固定化的聚合物(A)在显影时容易从间隔壁上表面除去。还有,酸值是中和1g试样所需的氢氧化钾的质量[mg],本说明书中单位记为mgKOH/g。
含酸性基团的侧链可以通过聚合反应直接形成,也可以通过聚合反应后的化学转化而形成。
本发明中,聚合物(A)可如下合成:将含基团(1)的单体或含基团(2)的单体与含反应性基团的单体以及根据需要采用的含酸性基团的单体和/或其他单体共聚,使所得的共聚物同含可与反应性基团结合的官能团和乙烯性双键的化合物反应。
含基团(1)的单体较好是以通式
CH2=CR4-COO-Y-CFXRf    (3)
表示的化合物,可并用2种以上。式中,R4是氢原子、氟原子、氯原子、溴原子、碘原子、三氟甲基、可含醚性氧原子的碳数为1~20的氟代烷基、氰基、碳数为1~20的烷基、被碳数为7~20的芳基取代的烷基、碳数为6~20的芳基或碳数为3~20的环烷基。Y是单键或碳数为1~6的不含氟原子的2价有机基团。X是氢原子、氟原子或三氟甲基。Rf是可含醚性氧原子的碳数为1~20的氟代烷基或氟原子。
还有,-CFXRf的优选形式与关于上述基团(1)的说明相同。此外,作为Y,可例举-R5-、-R5-NR6-SO2-、-R5-NR6-CO-、-CH2CH(OH)-R7-等,因为容易获得,较好是碳数为2~4的亚烷基;R5是碳数为1~6的亚烷基,R6是氢原子或甲基,R7是单键或碳数为1~4的亚烷基。
作为R4,可例举氢原子、氟原子、氯原子、甲基、三氟甲基、苯基、苄基等,较好是氢原子、氟原子、氯原子、甲基或三氟甲基。
作为R5,可例举-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-C(CH3)2-、-CH(CH2CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-、-CH2(CH2)3CH2-、-CH(CH2CH(CH3)2)-等。
作为R7,可例举-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-C(CH3)2-、-CH(CH2CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-等。
作为以通式(3)表示的化合物,可例举(甲基)丙烯酸-2-(全氟己基)乙酯、(甲基)丙烯酸-2-(全氟丁基)乙酯等。
含基团(2)的单体较好是以通式
Figure BPA00001287518400081
表示的化合物,可并用2种以上。式中,R8是氢原子或甲基,Z是单键或碳数为1~6的2价有机基团,R1和R2分别独立地表示氢原子、烷基、环烷基或芳基,R3是氢原子或碳数为1~10的有机基团,n是1~200的整数。还有,R1、R2、R3和n的优选形式与关于上述基团(2)的说明相同。此外,Z较好是碳数为1~6的2价烃基,可例举-CH2-、-CH2CH2-、-CH(CH3)-、-CH2CH2CH2-、-C(CH3)2-、-CH(CH2CH3)-、-CH2CH2CH2CH2-、-CH(CH2CH2CH3)-、-CH2(CH2)3CH2-、-CH(CH2CH(CH3)2)-等。
作为含反应性基团的单体,无特别限定,可例举含羟基的单体、含乙烯性双键的酸酐、含羧基的单体、含环氧基的单体等,可并用2种以上。还有,含反应性基团的单体较好是实质上不含基团(1)或基团(2)。
作为含羟基的单体,可例举(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸-5-羟基戊酯、(甲基)丙烯酸-6-羟基己酯、(甲基)丙烯酸-4-羟基环己酯、单(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、(甲基)丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、单(甲基)丙烯酸丙三醇酯、2-羟基乙基乙烯基醚、4-羟基丁基乙烯基醚、环己二醇单乙烯基醚、2-羟基乙基烯丙基醚、N-羟基甲基(甲基)丙烯酰胺、N,N-二(羟基甲基)(甲基)丙烯酰胺等。
另外,含羟基的单体可以具有末端为羟基的聚氧化烯基,可例举CH2=CHOCH2C6H10CH2O(CH2CH2O)kH、CH2=CHOC4H8O(CH2CH2O)kH、CH2=CHCOOCH2CH2O(CH2CH2O)kH、CH2=C(CH3)COOCH2CH2O(CH2CH2O)kH、CH2=CHCOOCH2CH2O(CH2CH2O)m(C3H6O)jH、CH2=C(CH3)COOC2H4O(CH2CH2O)m(C3H6O)jH等,k是1~100的整数,m是0~100的整数,j是1~100的整数,m+j为1~100。还有,上述C6H10是亚环己基,C4H8是正亚丁基,C3H6是2-亚丙基。
作为含乙烯性双键的酸酐,可例举马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二酸酐、顺-1,2,3,6-四氢邻苯二酸酐、2-丁烯-1-基琥珀酸酐等。
作为含羧基的单体,可例举丙烯酸、甲基丙烯酸、乙烯基乙酸、丁烯酸、衣康酸、马来酸、富马酸、肉桂酸及它们的盐等。
作为含环氧基的单体,可例举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯等。
作为含酸性基团的单体,可例举含羧基的单体、含酚性羟基的单体、含磺酸基的单体等,可并用2种以上。还有,含酸性基团的单体采用含羧基的单体且含反应性基团的单体也采用含羧基的单体时,将最终不引入乙烯性双键而作为羧基残留的化合物视作单体。
作为含酚性羟基的单体,可例举邻羟基苯乙烯、间羟基苯乙烯、对羟基苯乙烯及它们的苯环的1个以上的氢原子被以下的基团取代而得的化合物等:甲基、乙基、正丁基等烷基,甲氧基、乙氧基、正丁氧基等烷氧基,卤素原子,含1个以上的卤素原子的卤代烷基,硝基,氰基,酰胺基。
作为含磺酸基的单体,可以例举乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、(甲基)烯丙基磺酸、2-羟基-3-(甲基)烯丙氧基丙磺酸、(甲基)丙烯酸-2-磺基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-磺基丙酯、2-羟基-3-(甲基)丙烯酰氧基丙磺酸、2-(甲基)丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸等。
作为其他单体,可例举烃系烯烃类、乙烯基醚类、异丙烯基醚类、烯丙基醚类、乙烯基酯类、烯丙基酯类、(甲基)丙烯酸酯类、(甲基)丙烯酰胺类、芳香族乙烯基化合物、氯代烯烃类、共轭二烯类等,若考虑到间隔壁的耐热性,较好是(甲基)丙烯酸酯类或(甲基)丙烯酰胺类。还有,这些化合物可含有羰基、烷氧基等官能团。
含基团(1)的单体或含基团(2)的单体的质量相对于所共聚的单体的总质量的比例较好是20~80%,更好是30~60%。如果该比例过低,则聚合物(A)不易移行至使用本发明的感光性组合物形成的间隔壁的上表面附近,间隔壁的上表面的拒液性可能会不足。如果该比例过高,则间隔壁与基板的密合性可能会下降。
含反应性基团的单体的质量相对于所共聚的单体的总质量的比例较好是20~70%,更好是30~50%。如果在该范围内,则聚合物(A)向间隔壁的固定化及显影性良好。
含酸性基团的单体的质量相对于所共聚的单体的总质量的比例较好是2~20%,更好是4~12%。如果在该范围内,则曝光时未固化的聚合物(A)在显影时容易从间隔壁洗去。
其他单体的质量相对于所共聚的单体的总质量的比例较好是在70%以下,更好是在50%以下。如果该质量比高于70%,则碱显影性可能会下降。
具有含基团(1)或基团(2)的侧链和含反应性基团的侧链以及根据需要采用的含酸性基团的侧链的共聚物可如下合成:使含基团(1)的单体或含基团(2)的单体与含反应性基团的单体以及根据需要采用的含酸性基团的单体和/或其他单体溶解于溶剂中并加热,加入聚合引发剂使它们共聚。还有,共聚时,较好是根据需要添加链转移剂。此外,单体、聚合引发剂、溶剂和链转移剂可以连续地添加。
作为聚合引发剂、溶剂和链转移剂,可使用国际公开第2007/69703号文本的[0053]~[0056]中记载的试剂。
作为对应于反应性基团的含可与该反应性基团结合的官能团及乙烯性双键的化合物和含乙烯性双键的化合物的组合,可例举例如以下的组合:
(1)对于羟基,含乙烯性双键的酸酐;
(2)对于羟基,含异氰酸酯基及乙烯性双键的化合物;
(3)对于羟基,含酰氯基及乙烯性双键的化合物;
(4)对于酸酐,含羟基及乙烯性双键的化合物;
(5)对于羧基,含环氧基及乙烯性双键的化合物;
(6)对于环氧基,含羧基及乙烯性双键的化合物。
作为含异氰酸酯基及乙烯性双键的化合物,可例举2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯、1,1-二((甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯等。其中,由于具有含2个以上的乙烯性双键的侧链的聚合物(A)易于固定化于间隔壁的上表面附近,使间隔壁上表面的拒液性提高,因此较好是1,1-二((甲基)丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯。作为含酰氯基及乙烯性双键的化合物,可以例举(甲基)丙烯酰氯等。作为含乙烯性双键的酸酐,可使用作为所述的含反应性基团的单体例示的化合物。作为含羟基和乙烯性双键的酸酐,可使用作为所述的含羟基的单体例示的化合物。作为含环氧基和乙烯性双键的酸酐,可使用作为所述的含环氧基的单体例示的化合物。作为含羧基和乙烯性双键的酸酐,可使用作为所述的含羧基的单体例示的化合物。
还有,使具有含基团(1)或基团(2)的侧链与含反应性基团的侧链以及根据需要采用的含酸性基团的侧链的共聚物同含可与反应性基团结合的官能团和乙烯性双键的化合物反应时,上述化合物的官能团相对于上述共聚物的反应性基团的当量比较好是0.5~2.0,更好是0.8~1.5。如果该当量比低于0.5,则聚合物(A)不易固定化于间隔壁的上表面附近,被间隔壁围起的开口部的亲液性可能会不足;如果高于2.0,则未反应的化合物增多,间隔壁的外观可能会变差。
聚合物(A)可如下合成:使具有含基团(1)或基团(2)的侧链和含反应性基团的侧链以及根据需要采用的含酸性基团的侧链的共聚物同含可与反应性基团结合的官能团和乙烯性双键的化合物溶解于溶剂,使它们进行反应。
还有,如前所述,聚合物(A)中的含酸性基团的侧链也可以通过聚合反应后的化学转化而形成。例如,可以在使具有含基团(1)或基团(2)的侧链和含反应性基团的侧链的共聚物同含可与反应性基团结合的官能团和乙烯性双键的化合物反应后,形成酸性基团。具体来说,采用所述(6)的组合的情况下,使由环氧基和羧基的反应生成的羟基与多元酸酐(马来酸酐等)反应,从而向聚合物(A)中引入羧基。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的聚合物(A)的含量较好是0.01~30%,更好是0.05~20%。如果该含量过低,则使用本发明的感光性组合物形成的间隔壁的上表面的拒液性可能会不足;如果含量过高,则间隔壁与基板的密合性可能会下降。
作为黑色着色剂(B),无特别限定,可例举炭黑、苯胺黑、蒽醌类黑色颜料、钛黑等金属氧化物、银锡合金等金属粒子、苝类黑色颜料等,具体可例举C.I.颜料黑1、6、7、12、20、31等。此外,黑色着色剂(B)可以是红色颜料、蓝色颜料、绿色颜料等有机颜料或无机颜料的混合物。其中,若考虑到遮光性的强弱,较好是炭黑。还有,炭黑可用树脂等进行过表面处理。此外,为了调整黑色着色剂(B)的色调,可将炭黑与蓝色颜料或紫色颜料并用。
此外,较好是炭黑的由BET法得到的比表面积为50~200m2/g。如果该比表面积过小,则可能会引发间隔壁的形状劣化;如果比表面积过大,则分散助剂过度吸附于炭黑,可能会需要添加大量的分散助剂。
另外,如果考虑到感光性组合物的曝光灵敏度,炭黑较好是邻苯二甲酸二丁酯的吸油量在120cc/100g以下,越少越好。
此外,较好是炭黑的平均一次粒径为20~50nm。如果该平均一次粒径过小,则难以使其以高浓度分散,可能会不易获得经时稳定性良好的感光性组合物;如果平均一次粒径过大,则可能会引起间隔壁的形状劣化。此外,较好是炭黑的平均二次粒径为80~200nm。还有,炭黑的粒径可使用透射电子显微镜测定。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的黑色着色剂(B)的含量较好是15~60%,更好是20~50%,特别好是25~40%。如果该含量过少,则间隔壁的光密度不足;如果含量过多,则可能会导致感光性组合物的固化性下降,间隔壁的外观变差,拒液性下降。
为了使黑色着色剂(B)的分散性提高,本发明的感光性组合物较好是包含高分子分散剂。作为高分子分散剂,无特别限定,可例举聚氨酯类、聚酰亚胺类、醇酸类、环氧类、聚酯类、三聚氰胺类、酚类、丙烯酸类、聚醚类、氯乙烯类、氯乙烯-乙酸乙烯基酯系共聚物类、聚酰胺类、聚碳酸酯类等,较好是聚氨酯类或聚酯类。此外,高分子分散剂可具有来源于环氧乙烷和/或环氧丙烷的构成单元。
若考虑到对于黑色着色剂(B)的亲合性,高分子分散剂较好是含有碱性基团。作为碱性基团,无特别限定,可例举伯氨基、仲氨基或叔氨基。
作为高分子分散剂的市售品,可例举DISPARLON DA-7301(楠本化成株式会社(楠本化成社)制),BYK161、BYK162、BYK163、BYK182(以上为毕克化学公司(BYK-Chemie社)制),Solspers 5000、Solspers 17000(以上为泽内卡公司(ゼネカ社)制)等。
高分子分散剂的添加量相对于黑色着色剂(B)较好是5~30%,更好是10~25%。如果该添加量过少,则使分散性提高的效果可能会不充分;如果添加量过多,则显影性可能会下降。
此外,本发明的感光性组合物可包含作为分散助剂的酞菁类颜料衍生物或金属酞菁磺酰胺化合物。分散助剂被认为具有吸附于黑色着色剂(B)和高分子分散剂而使分散稳定性提高的功能。
作为光聚合引发剂(C),无特别限定,可例举例如苯偶酰、丁二酮、甲基苯基乙醛酸酯、9,10-菲醌等α-二酮类,苯偶姻等偶姻类,苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚等偶姻醚类,噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、噻吨酮-4-磺酸等噻吨酮类,二苯酮、4,4’-双(二甲氨基)二苯酮、4,4’-双(二乙氨基)二苯酮等二苯酮类,乙酰苯、2-(4-甲苯磺酰氧基)-2-苯基乙酰苯、对二甲氨基乙酰苯、2,2’-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、对甲氧基乙酰苯、2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-1-丙酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮等乙酰苯类,蒽醌、2-乙基蒽醌、樟脑醌、1,4-萘醌等醌类,2-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸(正丁氧基)乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯等氨基苯甲酸类,苯甲酰甲基氯、三卤代甲基苯基砜等卤素化合物,酰基氧化膦类,过氧化二叔丁基等过氧化物,1,2-辛二酮,1-[4-(苯基硫代)-,2-(O-苯甲酰肟)]、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)等肟酯类等,可并用2种以上。其中,较好是以通式
Figure BPA00001287518400131
表示的化合物;式中,R1是氢原子、碳数为1~12的烷基、碳数为3~8的环烷基、碳数为2~5的链烯基、烷基取代或无取代的碳数为6~20的苯基或者烷基取代或无取代的碳数为6~20的苯氧基,R2是氢原子、碳数为1~20的烷基、碳数为3~8的环烷基、烷基取代或无取代的碳数为6~20的苯基、碳数为2~20的烷酰基、烷基取代或无取代的碳数为7~20的苯甲酰基、碳数为2~12的烷氧基羰基或者烷基取代或无取代的碳数为7~20的苯氧基羰基,R3是碳数为1~12的烷基,R4、R5、R6和R7分别独立地表示氢原子、碳数为1~12的烷基、烷基取代或无取代的碳数为3~8的环烷基、烷基取代或无取代的碳数为6~20的苯基、碳数为2~20的烷酰基、烷基取代或无取代的碳数为7~20的苯甲酰基、烷基取代或无取代的碳数为7~20的苄基羰基、碳数为2~12的烷氧基羰基、烷基取代或无取代的碳数为7~20的苯氧基羰基、碳数为1~20的酰胺基或者硝基。
以通式(5)表示的化合物中,作为R1,优选碳数为1~10的烷基或烷基取代或无取代的碳数为6~12的苯基,可例举甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、苯基等。其中,较好是碳数为1~4的烷基,更好是碳数为1或2的烷基,特别好是甲基。
以通式(5)表示的化合物中,作为R2,优选碳数为1~10的烷基或碳数为2~5的烷氧基羰基,可例举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基等。其中,较好是碳数为1~6的烷基,更好是碳数为1~3的烷基,特别好是甲基。
以通式(5)表示的化合物中,作为R3,优选碳数为1~8的烷基,可例举例如甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基等。其中,较好是碳数为2~6的烷基,特别好是乙基。
以通式(5)表示的化合物中,作为R4、R6和R7,优选氢原子。
以通式(5)表示的化合物中,作为R5,优选烷基取代或无取代的碳数为7~20的苯甲酰基或者烷基取代或无取代的碳数为7~20的苄基羰基,特别好是2-甲基苯甲酰基、苄基羰基或1,3,5-三甲基苄基羰基。
作为以通式(5)表示的化合物(O-酰基肟类化合物),无特别限定,可例举下述化合物:通式(5)中,R1为苯基,R2为辛基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为苯甲酰基的化合物;R1为甲基,R2为丁基、庚基或辛基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为苯甲酰基的化合物;R1为苯基,R2为辛基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为2-甲基苯甲酰基的化合物;R1为甲基,R2为甲基或辛基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为2-甲基苯甲酰基的化合物;R1和R2为甲基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为2-甲基-5-四氢呋喃基甲氧基苯甲酰基、2-甲基-4-四氢吡喃基甲氧基苯甲酰基或2-甲基-5-四氢吡喃基甲氧基苯甲酰基的化合物等。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的光聚合引发剂(C)的含量较好是1~10%,更好是2~5%。如果光聚合引发剂(C)的含量为1~10%,则固化性良好,可通过曝光、显影而形成接近于掩模图案的图案和线宽。
还有,如果将2-巯基苯并咪唑、2-巯基苯并
Figure BPA00001287518400151
唑、2-巯基苯并噻唑、1,4-丁醇二(3-巯基丁酸酯)、三(2-巯基丙酰氧基乙基)异氰脲酸酯、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)等硫醇化合物与光聚合引发剂(C)一起使用,则可能会发挥敏化效果。
感光性树脂(D)由于在1分子内含有酸性基团和乙烯性双键,因此可以使用碱显影液选择性地除去未固化的感光性组合物的未曝光部分,因而能够形成间隔壁。还有,感光性树脂(D)是除聚合物(A)以外的化合物,较好是实质上不含基团(1)或基团(2)。
作为酸性基团,无特别限定,可例举羧基、酚性羟基、磺酸基、磷酸基等,可并用2种以上。
作为乙烯性双键,无特别限定,可例举(甲基)丙烯酰基、烯丙基、乙烯基、乙烯氧基等加成聚合性基团所具有的双键,可并用2种以上。还有,这些加成聚合性基团所具有的氢原子的一部分或全部可被烃基、较好是甲基取代。
作为感光性树脂(D),无特别限定,可例举具有含酸性基团的侧链和含乙烯性双键的侧链的树脂(D-1)、在环氧树脂中引入乙烯性双键和酸性基团而得的树脂(D-2)等,可并用2种以上。
除了不使用含基团(1)的单体或含基团(2)的单体以外,树脂(D-1)可与聚合物(A)同样地合成。还有,作为含磷酸基的单体,无特别限定,可例举2-(甲基)丙烯酰氧基乙烷磷酸等。
树脂(D-2)可如下合成:使环氧树脂与含羧基和乙烯性双键的化合物反应后,使多元羧酸或其酸酐与之反应。具体来说,通过使环氧树脂与含羧基和乙烯性双键的化合物反应,从而在环氧树脂中引入乙烯性双键。接着,通过使多元羧酸或其酸酐与引入了乙烯性双键的环氧树脂反应,从而可以引入羧基。
作为环氧树脂,无特别限定,可例举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、三苯酚甲烷型环氧树脂、具有萘骨架的环氧树脂、以通式
表示的具有联苯骨架的环氧树脂、以通式
Figure BPA00001287518400162
表示的环氧树脂等。式(6)中,s为1~50,较好是2~10。式(7)中,R1、R2、R3和R4分别独立地表示氢原子、氯原子或碳数为1~5的烷基,t为0~10。
还有,使以通式(7)表示的环氧树脂与含羧基和乙烯性双键的化合物反应后使多元羧酸酐与之反应的情况下,作为多元羧酸酐,较好是使用二羧酸酐及四羧酸二酐的混合物。这时,通过改变二羧酸酐和四羧酸二酐的比例,可以控制分子量。
作为在环氧树脂中引入酸性基团和乙烯性双键而得的树脂(D-2)的市售品,可以例举KAYARAD PCR-1069、K-48C、CCR-1105、CCR-1115、CCR-1163H、CCR-1166H、CCR-1159H、TCR-1025、TCR-1064H、TCR-1286H、ZAR-1535H、ZFR-1122H、ZFR-1124H、ZFR-1185H、ZFR-1492H、ZCR-1571H、ZCR-1569H、ZCR-1580H、ZCR-1581H、ZCR-1588H、ZCR-1629H(以上为日本化药株式会社(日本化薬社)制)等。
感光性树脂(D)的重均分子量较好是1.5×103~20×103,更好是2.0×103~15×103。如果该重均分子量低于1.5×103,则曝光时的固化可能会不足;如果高于20×103,则显影性可能会下降。
感光性树脂(D)所具有的乙烯性双键的数量较好是平均为1分子内3个以上,更好是6个以上。如果该乙烯性双键的数量在3个以上,则曝光部分和未曝光部分的碱溶解度易产生差异,能够以更少的曝光量形成微细的图案。
感光性树脂(D)的酸值较好是10~300mgKOH/g,更好是30~150mgKOH/g。如果感光性树脂(D)的酸值为10~300mgKOH/g,则感光性组合物的显影性良好。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的感光性树脂(D)的含量较好是5~80%,更好是10~60%。如果感光性树脂(D)的含量为5~80%,则感光性组合物的显影性良好。
本发明的感光性组合物较好是包含具有2个以上的乙烯性双键的交联剂(E)。藉此,感光性组合物的固化性提高,可减少形成间隔壁时的曝光量。还有,交联剂(E)较好是实质上不含酸性基团。
作为交联剂(E),无特别限定,可例举二(甲基)丙烯酸二甘醇酯、二(甲基)丙烯酸四甘醇酯、二(甲基)丙烯酸三丙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、1,9-壬二醇二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸二(三羟甲基丙烷)酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、环氧化异氰脲酸三丙烯酸酯、氨基甲酸酯丙烯酸酯等,可并用2种以上。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的交联剂(E)的含量较好是5~50%,更好是10~30%。如果交联剂(E)的含量为5~50%,则感光性组合物的显影性良好。
本发明的感光性组合物可以根据需要包含微粒。藉此,可以在后烘烤时抑制间隔壁形状的变化。
作为微粒,无特别限定,可例举二氧化硅、氧化锆、氟化镁、ITO、ATO等无机类微粒和聚乙烯、PMMA等有机类微粒,若考虑到耐热性,则优选无机类微粒,若考虑到易于获得和分散稳定性,则较好是二氧化硅或氧化锆。此外,若考虑到用于提高黑色着色剂(B)的分散性的高分子分散剂的吸附能力,微粒较好是带负电。另外,若考虑到感光性组合物的曝光灵敏度,微粒较好是不吸收曝光时所照射的光,特别好是不吸收作为超高压汞灯的主发光波长的i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)。
从间隔壁的表面平滑性良好的角度来看,微粒的平均粒径较好是在1μm以下,更好是在200nm以下。
本发明的感光性组合物的全部固体成分中的微粒的含量较好是3~20%,更好是5~15%。如果该含量过少,则后烘烤时可能会发生间隔壁形状的变化;如果含量过多,则感光性组合物的分散稳定性可能会下降。
本发明的感光性组合物可以根据需要包含硅烷偶联剂。
藉此,可使间隔壁与基板的密合性提高。
作为硅烷偶联剂,无特别限定,可例举四乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、十七氟辛基乙基三甲氧基硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、含三乙氧基硅烷基的聚氧化烯、咪唑硅烷等,可并用2种以上。
本发明的感光性组合物可以根据需要包含热固化剂。藉此,可使间隔壁的耐热性、耐透水性提高。
作为热固化剂,无特别限定,可例举氨基树脂(六甲氧基羟甲基三聚氰胺等三聚氰胺化合物等)、含2个以上的环氧基的化合物、含2个以上的肼基的化合物、聚碳二亚胺化合物、含2个以上的
Figure BPA00001287518400181
唑啉基的化合物、含2个以上的氮丙啶基的化合物、多价金属类、含2个以上的巯基的化合物、多异氰酸酯化合物等,可并用2种以上。其中,若考虑到间隔壁的耐化学性,较好是氨基树脂、含2个以上的环氧基的化合物或含2个以上的
Figure BPA00001287518400182
唑啉基的化合物。
在使用本发明的感光性组合物形成间隔壁时,较好是使用以溶剂稀释感光性组合物而得的稀释液形成涂膜(湿润膜)后,使溶剂挥发除去,从而形成感光性组合物的涂膜。
作为稀释感光性组合物的溶剂,无特别限定,可例举乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、乙二醇等醇类,丙酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类,2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇等溶纤剂类,2-(2-甲氧基乙氧基)乙醇、2-(2-乙氧基乙氧基)乙醇、2-(2-丁氧基乙氧基)乙醇等卡必醇类,乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、二甘醇单甲醚乙酸酯、二甘醇单乙醚乙酸酯、二甘醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸环己酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯、γ-丁内酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙三醇三乙酸酯等酯类,二甘醇二甲醚、二甘醇二乙醚、二甘醇二丁醚、三甘醇二甲醚、四甘醇二甲醚、丙二醇二甲醚、二丙二醇二甲醚、丁醚、二甘醇甲基乙基醚等醚类,可并用2种以上。还有,稀释液的固体成分浓度较好是5~40%,更好是10~25%。
本发明的感光性组合物可以根据需要包含固化促进剂、增稠剂、增塑剂、消泡剂、均化剂、防凹陷剂、紫外线吸收剂等。
本发明的间隔壁通过使本发明的感光性组合物固化而形成,可用于彩色滤光片和有机EL元件的黑色矩阵。
以下,作为制造本发明的间隔壁的方法的一例,对使用本发明的感光性树脂通过光刻工序制造间隔壁的方法进行说明。
(涂布工序)
首先,将本发明的感光性组合物的稀释液涂布于基板。作为基板,无特别限定,可例举下述基板:各种玻璃板,SiC基板、硅等无机基板,ITO等无机氧化物基板,聚酯(聚对苯二甲酸乙二酯等)、聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯等)、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚酰亚胺、聚(甲基)丙烯酸树脂等的热塑性塑料片,环氧树脂、不饱和聚酯等热固性树脂的固化片等;若考虑到耐热性,较好是玻璃板、聚酰亚胺等耐热性树脂。此外,从可自基板的未形成间隔壁的一侧的面进行曝光的角度来看,基板较好是透明的。另外,基板可以是在玻璃基板等透明基板上形成有有机膜或TFT、ITO、SiO2等的无机氧化物膜的基板或者形成有图案的基板、形成有氮化硅或聚酰亚胺等的绝缘膜的基板,也可以是这些基板层叠而得的叠层基板。
作为涂布方法,无特别限定,可例举旋涂法、喷涂法、狭缝涂布法、辊涂法、旋转涂布法、棒涂法等。
(干燥工序)
接着,对形成于基板的涂膜进行干燥。藉此,溶剂挥发,因此可获得无粘附性的感光性组合物的涂膜。作为干燥方法,无特别限定,可例举真空干燥、加热干燥,为了在涂膜的外观不发生偏差的情况下高效地进行干燥,较好是并用真空干燥和加热干燥。干燥条件根据感光性组合物所含的成分的种类、组成等而不同,真空干燥较好是10~500Pa(绝对压力)下10~300秒,加热干燥较好是50~120℃下10~2000秒。
(曝光工序)
接着,隔着规定图案的掩模对涂膜进行曝光。作为曝光时所照射的光,无特别限定,可例举下述光:可见光,紫外线,远紫外线,KrF准分子激光、ArF准分子激光、F2准分子激光、Kr2准分子激光、KrAr准分子激光、Ar2准分子激光等准分子激光,X射线,电子射线等;较好是波长为100~600nm的光,更好是波长为300~500nm的光,特别好是i线(365nm)、h线(405nm)、g线(436nm)。还有,作为光源,可采用公知的超高压水银灯等。
曝光量通常以i线为基准为5~1000mJ/cm2,较好是10~400mJ/cm2,更好是20~200mJ/cm2,特别好是50~100mJ/cm2。如果曝光量低于50mJ/cm2,则涂膜的固化不充分,显影性可能会下降;如果高于400mJ/cm2,则可能会无法获得高析像度。
(显影工序)
接着,使用显影液将涂膜的未曝光部分除去而显影。作为显影液,无特别限定,可例举无机碱类、胺类、醇胺类、季铵盐类等碱的水溶液。显影时间、即与显影液接触的时间较好是5~180秒。作为显影方法,无特别限定,可例举液浸法(日语:液盛り法)、浸渍法、喷淋法等。
显影后,进行流水洗涤,以压缩空气或压缩氮气使其风干,从而可以除去基板上的水分。
(后曝光工序)
接着,可以对经显影的间隔壁进行后曝光。这时,可自形成有间隔壁的一侧的面和未形成间隔壁的一侧的面中的任一面进行曝光,也可以自两面曝光。曝光时所照射的光较好是紫外线。
作为光源,可采用公知的超高压水银灯、高压汞灯等。这些光源发射促使间隔壁固化的波长600nm以下的光,引起间隔壁的氧化分解的波长在200nm以下的光的发射少。另外,光源所用的石英管玻璃较好是具有屏蔽波长在200nm以下的光的光学滤光片功能。
曝光量通常在50mJ/cm2以上,较好是在200mJ/cm2以上,更好是在1000mJ/cm2以上,特别好是在2000mJ/cm2以上。
此外,作为光源,也可采用低压汞灯,但低压汞灯发射的波长在200nm以下的光多,因此曝光量较好是在500mJ/cm2以下,更好是在300mJ/cm2以下。
(后烘烤工序)
显影后(进行后曝光时为后曝光后),较好是对间隔壁进行加热。加热条件较好是150~250℃下5~90分钟,加热温度较好是在180℃以上。如果加热温度过低,则耐化学性可能会不足,将油墨涂布于间隔壁时,可能会发生间隔壁膨润或油墨渗透的情况。另一方面,如果加热温度过高,则间隔壁可能会发生热分解。
作为加热装置,可采用加热板、烤炉等。
通过经如上所述的光刻工序使本发明的感光性组合物固化,从而形成本发明的间隔壁。本发明的间隔壁呈黑色,因此可构成黑色矩阵。即,通过形成间隔壁,从而形成黑色矩阵。
本发明的间隔壁的宽度的平均值较好是在100μm以下,更好是在20μm以下。此外,邻接的间隔壁间的距离、即开口部的宽度的平均值较好是在300μm以下,更好是在100μm以下。另外,间隔壁的高度的平均值较好是0.05~50μm,更好是0.2~10μm。
通常,作为拒液性,可例举拒水性和拒油性,分别可以与水和1-甲氧基-2-乙酰氧基丙烷的接触角进行评价。本发明的间隔壁的上表面与水的接触角较好是在90°以上,更好是在95°以上。此外,间隔壁的上表面与1-甲氧基-2-乙酰氧基丙烷的接触角较好是在20°以上,更好是在25°以上。
本发明的彩色滤光片中,基板上形成有多个像素,多个像素以本发明的间隔壁隔开。本发明的彩色滤光片可如下制造:如前所述在基板上形成间隔壁(黑色矩阵)后,使用喷墨法将油墨涂布于黑色矩阵的开口部来形成像素。
作为喷墨法,无特别限定,可例举连续地喷射带电的油墨并通过磁场进行控制的方法、使用压电元件间歇地喷射油墨的方法、加热油墨并利用其发泡来间歇地喷射的方法等。
作为像素的排列,无特别限定,可例举条纹型、马赛克型、三角型、4像素配置型等公知的排列。
油墨主要包含着色成分、粘合剂树脂成分、溶剂,可以是水性油墨和油性油墨中的任一种。作为着色成分,优选使用耐热性、耐光性等良好的颜料和/或染料。作为粘合剂树脂成分,优选透明且耐热性良好的树脂,可例举丙烯酸树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂等。水性油墨中,作为溶剂,包含水和根据需要采用的水溶性有机溶剂,作为粘合剂树脂成分,包含水溶性树脂和/或水分散性树脂。此外,油性油墨中,作为溶剂,包含有机溶剂,作为粘合剂树脂成分,包含可溶于有机溶剂的树脂。
还有,使用喷墨法将油墨涂布于黑色矩阵的开口部后,可根据需要进行干燥、加热固化、紫外线固化等。
此外,在黑色矩阵的开口部形成像素后,可根据需要形成保护膜。藉此,可以在使彩色滤光片的表面平滑性提高的同时,阻止自黑色矩阵或像素的溶出物到达与保护膜邻接的液晶层。
这时,在形成保护膜前,较好是除去黑色矩阵的上表面的拒液性。藉此,可以抑制黑色矩阵的上表面对保护膜用涂布液的排斥。作为除去黑色矩阵的上表面的拒液性的方法,无特别限定,可例举等离子灰化处理、光灰化处理等。
另外,为了提高使用本发明的彩色滤光片制造的液晶面板的品质,可根据需要在黑色矩阵上形成感光性间隔物(photo-spacer)。
本发明的有机EL元件中,基板上形成有多个像素,多个像素以本发明的间隔壁隔开。本发明的有机EL元件可以如下制造。首先,使用溅射法等在玻璃基板等透明基板上形成ITO等的透明电极,根据需要将透明电极蚀刻成所需的图案。接着,与彩色滤光片的情况同样地进行操作,在基板上形成间隔壁(黑色矩阵)后,使用喷墨法在黑色矩阵的开口部依次涂布作为油墨的空穴传输材料的溶液和发光材料的溶液并干燥,形成空穴传输层和发光层。然后,使用蒸镀法等形成铝等的电极而形成像素,从而获得有机EL元件。
实施例
以下,基于实施例对本发明进行说明,但本发明并不限定于这些实施例。还有,份表示质量份。
以下的各例中使用的化合物的缩写如下所示。
X-174DX:含二甲基硅氧烷链的甲基丙烯酸酯X-22-174DX(信越化学工业株式会社(信越化学工業社)制)
X-8201:含二甲基硅氧烷链的甲基丙烯酸酯X-24-8201(信越化学工业株式会社制)
C6FMA:CH2=C(CH3)COOCH2CH2(CF2)6F
MAA:甲基丙烯酸
2-HEMA:甲基丙烯酸-2-羟基乙酯
IBMA:甲基丙烯酸异冰片酯
V70:V-70(和光纯药工业株式会社(和光純薬社)制,2,2’-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈))
2-ME:2-巯基乙醇
AOI:Karenz AOI(昭和电工株式会社(昭和電工社)制,2-丙烯酰氧基乙基异氰酸酯)
BEI:Karenz BEI(昭和电工株式会社制,1,1-二(丙烯酰氧基甲基)乙基异氰酸酯)
DBTDL:二月桂酸二丁锡
BHT:2,6-二叔丁基对甲酚
MEK:2-丁酮
OXE02:OXE02(汽巴精化公司(チバスペシヤルテイケミカルズ社)制,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);通式(5)中,R1和R2为甲基,R3为乙基,R4、R6和R7为氢原子,R5为2-甲基苯甲酰基的化合物)
EX1010:EX-1010(长濑化学技术株式会社(ナガセケムテツクス社)制,在以通式(7)表示的环氧树脂中引入了乙烯性双键和酸性基团的树脂的溶液;固体成分70%,重均分子量3020)
ZCR1569:ZCR-1569(日本化药株式会社制,在以通式(6)表示的具有联苯骨架的环氧树脂中引入了乙烯性双键和酸性基团的树脂的溶液;固体成分70%,重均分子量4710)
ZCR1629:ZCR-1629(日本化药株式会社制,在以通式(6)表示的具有联苯骨架的环氧树脂中引入了乙烯性双键和酸性基团的树脂的溶液;固体成分70%,重均分子量14500)
DPHA:KAYARAD DPHA(日本化药株式会社制,二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯的混合物)
A9300:NK酯A-9300(新中村化学工业株式会社(新中村化学工業社)制,环氧化异氰脲酸三丙烯酸酯)
PGMEA:丙二醇-1-单甲醚-2-乙酸酯
CB:炭黑分散液(平均二次粒径120nm,分散介质PGMEA,炭黑20%,胺值为18mgKOH/g的聚氨酯类高分子分散剂5%)
二氧化硅:二氧化硅分散液(平均粒径20nm,分散介质PGMEA,固体成分30%,二氧化硅带负电)
[聚合物(A-1)的合成]
向具备搅拌机的内容积1L的高压釜中加入MEK(420.0g)、X-174DX(5.4g)、MAA(18.0g)、2-HEMA(99.0g)、IBMA(57.6g)和聚合引发剂V-70(2.0g),在氮气气氛下搅拌的同时,使其在30℃聚合24小时,合成粗共聚物。向所得的粗共聚物的溶液中加入庚烷进行再沉淀纯化后,真空干燥,获得共聚物1(149.2g)。共聚物1的数均分子量为17100,重均分子量为50500。
向具备温度计、搅拌机、加热装置的内容量300mL的玻璃制烧瓶中加入共聚物1(40.0g)、BEI(42.0g)、DBTDL(0.17g)、BHT(2.1g)和MEK(115.4g),搅拌的同时使其在40℃反应48小时,合成粗聚合物。向所得的粗聚合物的溶液中加入庚烷进行再沉淀纯化后,真空干燥,获得聚合物(A-1)(66.0g)。聚合物(A-1)的数均分子量为42300,重均分子量为119990,Si原子的含量为0.55%,乙烯性双键的含量为4.13×10-3mol/g,酸值为38.0mgKOH/g。
[聚合物(A-2)~(A-7)、(R-1)、(R-2)的合成]
通过除了在聚合物(A-1)的合成中按照表1改变原料的配方之外同样的反应,经过共聚物2~9的制备,获得聚合物(A-2)~(A-5)、(R-1)、(R-2)。所得的聚合物的收量、数均分子量(Mn)、重均分子量(Mw)、硅原子(Si)的含量、氟原子(F)的含量、乙烯性双键(C=C)的含量、酸值示于表1。
[表1]
Figure BPA00001287518400251
还有,数均分子量和重均分子量通过凝胶渗透色谱法以聚苯乙烯为标准物质来测定。作为凝胶渗透色谱法,使用HPLC-8220GPC(东曹株式会社(東ソ一社)制)。作为柱,使用将3根shodex LF-604连接而得的柱。作为检测器,使用RI检测器。作为标准物质,使用EasiCal PS1(聚合物实验室公司(Polymer Laboratories社)制)。另外,测定数均分子量和重均分子量时,将柱保持于37℃,洗脱液使用四氢呋喃,流速设为0.2mL/分钟,注入测定样品的0.5%四氢呋喃溶液40μL。
聚合物中的硅原子的含量为根据作为原料的单体的配比算出的理论值。
聚合物中的氟原子的含量以1,4-二(三氟甲基)苯为标准物质通过19FNMR测定算出。
聚合物中的乙烯性双键的含量以1,4-二(三氟甲基)苯为标准物质通过1H NMR测定算出。
酸值为根据作为原料的单体的配比算出的理论值。
[实施例1]
将聚合物(A-1)(0.22份)、作为黑色着色剂(B)的分散液的CB(58.9份)、作为光聚合引发剂(C)的OXE02(2.1份)、作为感光性树脂(D)的分散液的EX1010(13.1份)、作为交联剂(E)的DPHA(3.9份)和作为溶剂的PGMEA(21.7份)混合,获得感光性组合物的稀释液。感光性组合物的稀释液的全部固体成分中的聚合物(A-1)的含量为0.74%。
采用旋转式涂布机将感光性组合物的稀释液涂布于玻璃基板上后,于100℃在加热板上干燥2分钟,形成膜厚为2.0μm的感光性组合物的涂膜。接着,使用超高压汞灯透过掩模对涂膜照射曝光量以i线(365nm)为基准为100mJ/cm2的光来进行曝光。还有,掩模呈透光部分为100μm×200μm、遮光部分为20μm的格子状图案,所形成的开口部的容积为40pL。接着,将玻璃基板浸渍于无机碱型显影液Semi Clean DL-A4(横滨油脂工业株式会社(横浜油脂工業社)制)的10倍稀释水溶液来显影,用水洗去未曝光部分,再使其干燥。然后,在加热板上于220℃将玻璃板加热30分钟,从而获得形成有间隔壁的玻璃基板(1)。
此外,除了未使用掩模进行曝光以外,与上述同样地进行操作,获得形成有感光性组合物的涂膜的固化物的玻璃基板(2)。
[实施例2~8,比较例1、2]
除了按照表2所示改变各成分的配比以外,与实施例1同样地进行操作,获得形成有间隔壁的玻璃基板(1)和形成有感光性组合物的涂膜的固化物的玻璃基板(2)。
[评价方法及评价结果]
使用实施例1~6和比较例1、2的玻璃基板(1)和(2),通过以下所示的方法对显影性、拒水拒油性、开口部内的油墨的浸润扩散性进行了评价。评价结果示于表2。
[显影性]
玻璃基板(1)中,将间隔壁可完全显影的判定为○,存在未被显影的部分的判定为×。
[拒水性]
通过测定玻璃基板(2)的涂膜固化物表面与水的接触角来评价拒水性。接触角是指固体和液体接触的点上的对于液体表面的切线和固体表面所形成的角,定义为包含液体的一侧的角度。因此,接触角越大,则意味着涂膜固化物的拒水性越好。
还有,将与水的接触角在95°以上的判定为○,低于90°的判定为×。
[拒油性]
通过测定玻璃基板(2)的涂膜固化物表面与PGMEA的接触角来评价拒油性。接触角的定义与拒水性相同,接触角越大,则意味着涂膜固化物的拒油性越好。
还有,将与PGMEA的接触角在25°以上的判定为○,低于20°的判定为×。
[开口部内的油墨的浸润扩散性]
将液状环氧树脂ME-562(日本朋诺株式会社(日本ペルノツクス社)制)(6.25g)、固化剂HV-562(日本朋诺株式会社制)(6.25g)、乙二酸二乙酯(12.5g)和丙二酸二乙酯(25.0g)用搅拌器搅拌混合1小时,制成油墨。
使用喷墨法将约20pL油墨涂布于玻璃基板(1)的开口部,对用超深度形状测定显微镜VK-8500(基恩士公司(キ一エンス社)制)拍摄的照片进行观察,从而评价开口部内的油墨的浸润扩散性(参照图1)。还有,图1(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)分别表示实施例3、5、6、比较例1、2和实施例7的开口部内的油墨的浸润扩散性的评价结果。
还有,将开口部内被油墨覆盖且无油墨被排斥的部分的判定为○,有油墨被排斥的部分的判定为×。
[表2]
Figure BPA00001287518400281
还有,即使在将约20pL油墨涂布于容积为40p的开口部的情况下,即油墨的涂布量少的情况下,含数均分子量为2×104~7×104、重均分子量为5×104~25×104的聚合物(A)的实施例1~6的玻璃基板(1)中,油墨也浸润扩散于开口部内,没有漏白。
另一方面,含数均分子量低于2×104、重均分子量低于5×104的聚合物(R)的比较例1、2的玻璃基板(1)中,存在油墨未浸润扩散于开口部内部分。
产业上利用的可能性
本发明的感光性组合物可用于具有间隔壁的彩色滤光片和有机EL元件用途。
在这里引用2008年7月3日提出申请的日本专利申请2008-174974号的说明书、权利要求书、附图和摘要的所有内容作为本发明说明书的揭示。

Claims (11)

1.一种感光性组合物,它是包含具有含以通式
-CFXRf         (1)
表示的基团或以通式
Figure FDA00002897900000011
表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A)、黑色的着色剂(B)、光聚合引发剂(C)和具有酸性基团及乙烯性双键的感光性树脂(D)的感光性组合物,其特征在于,
所述聚合物(A)的数均分子量为2×104以上7×104以下,重均分子量为5×104以上25×104以下;
式(1)中,X是氢原子、氟原子或三氟甲基,Rf是碳数为1以上20以下的氟代烷基或氟原子;
式(2)中,R1和R2分别独立地表示氢原子或烷基,R3是氢原子或碳数为1以上10以下的有机基团,n是1以上200以下的整数。
2.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述聚合物(A)是具有含以式(1)表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A),聚合物(A)中的氟原子的含量为5~35质量%。
3.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述聚合物(A)是具有含以式(2)表示的基团的侧链及含乙烯性双键的侧链的聚合物(A),聚合物(A)中的硅原子的含量为0.1~25质量%。
4.如权利要求1~3中的任一项所述的感光性组合物,其特征在于,所述感光性树脂(D)的重均分子量为1.5×103以上20×103以下。
5.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述聚合物(A)含1.0~5.0mmol/g的乙烯性双键。
6.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,以式(1)表示的基团为全氟烷基。
7.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,所述聚合物(A)还具有含酸性基团的侧链。
8.如权利要求1所述的感光性组合物,其特征在于,还包含具有2个以上的乙烯性双键的交联剂(E)。
9.一种间隔壁,其特征在于,通过使权利要求1~8中的任一项所述的感光性组合物固化而形成。
10.一种彩色滤光片,它是在基板上形成有多个像素的彩色滤光片,其特征在于,
所述多个像素以权利要求9所述的间隔壁隔开。
11.一种有机EL元件,它是在基板上形成有多个像素的有机EL元件,其特征在于,
所述多个像素以权利要求9所述的间隔壁隔开。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101817378B1 (ko) 2010-12-20 2018-01-11 아사히 가라스 가부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 격벽, 컬러 필터 및 유기 el 소자
WO2013115195A1 (ja) * 2012-01-31 2013-08-08 旭硝子株式会社 化合物、重合体、硬化性組成物、塗布用組成物、ならびに硬化膜を有する物品、親液性領域と撥液性領域とのパターンを有する物品およびその製造方法
CN104684994B (zh) * 2012-09-24 2016-08-24 旭硝子株式会社 拒墨性组合物、负型感光性树脂组合物、固化膜、分隔壁以及光学元件
JP6509493B2 (ja) * 2014-03-17 2019-05-08 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物及びその用途
KR102303994B1 (ko) * 2014-10-20 2021-09-23 삼성디스플레이 주식회사 유기발광 표시기판의 제조방법
JP7000858B2 (ja) 2015-12-09 2022-01-19 Agc株式会社 硬化性組成物および硬化物
CN109791235B (zh) * 2016-09-30 2021-09-28 富士胶片株式会社 结构体、滤色器、固体摄像元件、图像显示装置、结构体的制造方法及有机物层形成用组合物
JP6854147B2 (ja) * 2017-02-17 2021-04-07 大阪有機化学工業株式会社 フォトスペーサー用樹脂、フォトスペーサー用樹脂組成物、フォトスペーサー及びカラーフィルタ
JPWO2019225363A1 (ja) * 2018-05-22 2021-04-22 富士フイルム株式会社 感光性転写材料、樹脂パターンの製造方法、回路配線の製造方法、及び、タッチパネルの製造方法
JP7109565B2 (ja) * 2018-09-25 2022-07-29 富士フイルム株式会社 遮光性組成物、硬化膜、遮光膜、固体撮像素子
JP7480484B2 (ja) 2019-09-26 2024-05-10 東ソー株式会社 樹脂組成物
JP7442004B1 (ja) 2023-03-01 2024-03-01 artience株式会社 感光性組成物、それを用いた膜、光学フィルタ、固体撮像素子、画像表示装置、及び赤外線センサ

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004151618A (ja) * 2002-11-01 2004-05-27 Asahi Glass Co Ltd 感光性樹脂およびネガ型感光性樹脂組成物
KR101026094B1 (ko) * 2002-11-06 2011-04-04 아사히 가라스 가부시키가이샤 네가티브형 감광성 수지 조성물
JP4379088B2 (ja) * 2002-11-11 2009-12-09 東洋インキ製造株式会社 隔壁用組成物、それを用いた画素形成用基板および画素の形成方法
JP4404049B2 (ja) * 2003-03-07 2010-01-27 旭硝子株式会社 感光性樹脂組成物及びその塗膜硬化物
JP5177933B2 (ja) * 2003-08-12 2013-04-10 東洋インキScホールディングス株式会社 隔壁用組成物、それを用いた画素形成用基板および画素の形成方法
JP4543886B2 (ja) * 2003-11-14 2010-09-15 旭硝子株式会社 画像表示素子の隔壁の形成方法
JP4466183B2 (ja) * 2004-04-27 2010-05-26 旭硝子株式会社 感光性樹脂組成物及びその塗膜硬化物
CN101107566B (zh) * 2005-07-20 2012-08-29 凸版印刷株式会社 碱性显影型感光性着色组合物
TW200735700A (en) * 2005-11-28 2007-09-16 Asahi Glass Co Ltd Process for producing organic el, color filter and diaphragm
CN101331157B (zh) * 2005-12-15 2011-04-13 旭硝子株式会社 含氟聚合物、负型感光性组合物及间隔壁
JP5074776B2 (ja) 2007-01-19 2012-11-14 三和シヤッター工業株式会社 パネル体における天井用固定具
KR101412857B1 (ko) * 2007-04-25 2014-06-26 아사히 가라스 가부시키가이샤 감광성 조성물, 격벽, 블랙 매트릭스, 컬러 필터의 제조 방법
KR101420470B1 (ko) * 2007-05-29 2014-07-16 아사히 가라스 가부시키가이샤 감광성 조성물, 격벽, 블랙 매트릭스

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2004-151618A 2004.05.27
JP特开2004-177948A 2004.06.24
JP特开2005-166645A 2005.06.23
JP特开2005-60515A 2005.03.10

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