CN102169290A - 着色固化性组合物,滤色器及其制备方法,固态图像传感器和液晶显示装置 - Google Patents

着色固化性组合物,滤色器及其制备方法,固态图像传感器和液晶显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及着色固化性组合物,滤色器和制备滤色器的方法,固态图像传感器和液晶显示装置。本发明提供一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,二

Description

着色固化性组合物,滤色器及其制备方法,固态图像传感器和液晶显示装置
技术领域
本发明涉及着色固化性组合物,滤色器和制备滤色器的方法,固态图像传感器和液晶显示装置。
背景技术
作为用于制备在液晶显示装置(LCD)或固态图像传感器(CCD或CMOS图像传感器)中使用的滤色器的方法,颜料分散方法是广泛已知的。
颜料分散方法是使用其中颜料分散于各种光敏组合物中的着色光敏组合物通过光刻制备滤色器的方法。已知这种通过光刻进行图案化的方法适合制备具有高的位置精度的大尺寸、高清晰度滤色器。当通过颜料分散方法制备滤色器时,通过以下方法形成涂膜:使用旋涂机或辊涂机将光敏组合物涂覆在玻璃载体上,将涂膜曝光,并且将涂膜显影以形成着色像素。根据在滤色器中使用的颜色的数量通过将这些工序重复多次而由此获得滤色器。
如日本专利申请公开(JP-A)2001-33616中所述,一种其中使用颜料的示例性的着色光敏组合物是其中包含酞菁颜料的滤色器用蓝色着色组合物。
当通过使用颜料形成滤色器而制造显示装置,例如液晶显示装置或固态图像传感器时,考虑到改善对比度,需要具有小粒度的颜料。对比度问题是因由颜料所致的光散射或由双折射等所致的偏振轴的旋转而导致的。当颜料的微粉化不充分时,光被颜料散射或吸收,由此光透射率降低并且对比度降低,此外,在图案曝光时的固化灵敏度可能降低。
特别是,在其中近年来需要更高清晰度的固态图像传感器用滤色器的领域中,难以在常规的颜料分散体系中进一步提高分辨率,即,存在的问题是,可能由于粗颜料粒子等而产生颜色的不均匀性。结果,颜料分散体系不适用于需要像素大小为1.5至3.0μm2的固态图像传感器的高精细图案的用途。
响应于这样的情形,已经提出了使用染料代替颜料的技术。但是,染料也存在问题,例如耐光性和耐热性比颜料差,这可能导致滤色器性能的问题。还存在的问题在于,染料可能沉淀,沉淀的原因是其相对于光敏组合物的溶解性低以及处于液体制剂或涂膜的形式时随时间的稳定性差。
考虑到这些问题,已经提出了其中组合使用包括二吡咯亚甲基(dipyrromethene)化合物的染料和酞菁染料的着色固化性组合物,该组合物表现出优良的储存稳定性并且能够形成表现出高耐光性的滤色器(参见,例如JP-A 2008-292970)。
此外,已知一种其中将染料和颜料组合的着色固化性组合物(参见,例如美国专利申请公布2008/0171271)。
发明内容
本发明的第一方面提供一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701500021
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
本发明的第二方面提供一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,具有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
具体实施方式
<第一方面>
本发明的第一方面提供一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701500022
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
如上所述,已知的是,其中使用染料的着色固化性组合物提供这样的效果,例如通过选择适合的染料而形成表现出优良的光坚牢度的滤色器。但是,同样真实的是,这些效果需要得到进一步提高,以实现滤色器的更高的精细度或改善的性能。
本发明的第一方面是考虑到上述情形而进行的,并且其一个目的是提供一种能够形成表现出优良光坚牢度的着色固化膜的着色固化性组合物。
本发明的第一方面的另一个目的是提供一种表现出优良的光坚牢度的滤色器,和用于制备该滤色器的方法,以及包括该滤色器的固态图像传感器和液晶显示装置。
根据本发明的第一方面,可以提供能够形成表现出优良光坚牢度的着色固化膜的着色固化性组合物。
根据本发明的第一方面,可以提供表现出优良的光坚牢度的滤色器,和用于制备该滤色器的方法,以及包括该滤色器的固态图像传感器和液晶显示装置。
<着色固化性组合物>
首先,将描述本发明的第一方面的着色固化性组合物。
本发明的第一方面的着色固化性组合物包含酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701500031
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
为了获得蓝色或绿色着色固化膜(特别是,蓝色着色固化膜)的有利光谱特性,组合使用酞菁颜料和染料作为着色固化性组合物中的着色剂是有效的。但是,由于染料当曝光时易于分解,因此含有染料的着色固化性组合物通常表现出差的光坚牢度。
考虑到上述情形,本发明人已经进行了大量研究,结果,基于以下发现而达成了本发明:当除使用酞菁颜料和染料以外还使用二嗪颜料作为着色固化性组合物中的着色剂时,染料的分解可以被抑制,并且蓝色固化膜的光坚牢度可以得到提高。
因此,当使用本发明的第一方面的着色固化性组合物时,可以获得表现出提高的光坚牢度的着色固化膜。
据推测,染料的分解被抑制的原因在于,使染料分解的光被二
Figure BSA00000441701500033
嗪颜料吸收。但是,本发明的第一方面不限于这种推测。
以下,将描述本发明的第一方面的着色固化性组合物的组分。
<酞菁颜料>
本发明的第一方面的着色固化性组合物含有酞菁颜料。
在本发明的第一方面中使用的酞菁颜料不受特别限制,只要它是具有酞菁骨架的颜料即可。包含在酞菁颜料中的中心金属不受特别限制,并且可以是任何金属,只要它可以形成酞菁骨架即可。它们中,优选使用镁,钛,铁,钴,镍,铜,锌和铝作为中心金属。
在本发明的第一方面中使用的酞菁颜料的具体实例包括C.I.颜料蓝15,C.I.颜料蓝15:1,C.I.颜料蓝15:2,C.I.颜料蓝15:3,C.I.颜料蓝15:4,C.I.颜料蓝15:5,C.I.颜料蓝15:6,C.I.颜料蓝16,C.I.颜料蓝17:1,C.I.颜料蓝75,C.I.颜料蓝79,C.I.颜料绿7,C.I.颜料绿36,C.I.颜料绿37,氯铝酞菁,羟基铝酞菁,铝酞菁氧化物和锌酞菁。它们中,考虑到光坚牢度和着色强度,优选C.I.颜料蓝15,C.I.颜料蓝15:6,C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:2,且特别优选C.I.颜料蓝15:6。
考虑到调节滤色器的色调,相对于着色固化性组合物的全部固体组分,酞菁颜料在本发明的第一方面的着色固化性组合物中的含量优选在5质量%至60质量%的范围内,更优选10质量%至60质量%,且最优选35质量%至50质量%。
<二
Figure BSA00000441701500041
嗪颜料>
本发明的第一方面的着色固化性组合物包含二嗪颜料。
嗪颜料的实例包括C.I.颜料紫19,C.I.颜料紫23,C.I.颜料紫32和C.I.颜料紫37。它们中,优选C.I.颜料紫23。
相对于着色固化性组合物中的全部固体组分,二
Figure BSA00000441701500044
嗪颜料在本发明的第一方面的着色固化性组合物中的含量在0.1质量%至40质量%的范围内,更优选0.1质量%至20质量%,且特别优选0.3质量%至10质量%。
如果二
Figure BSA00000441701500045
嗪颜料的含量为0.1质量%以上,则可以更有效地改善光坚牢度。
如果二嗪颜料的含量为40质量%以下,则可以更有效地调节色调。
此外,在本发明的第一方面的着色固化性组合物中,二嗪颜料与以下描述的染料的质量比(二
Figure BSA00000441701500048
嗪颜料/染料)优选在0.01至2.00的范围内,更优选0.05至1.50,且特别优选0.35至0.80。
如果该质量比(二
Figure BSA00000441701500049
嗪颜料/染料)为0.01以上,则可以更有效地改善光坚牢度。
如果该质量比(二
Figure BSA000004417015000410
嗪颜料/染料)为2.00以下,则可以更有效地调节色调。
<染料>
本发明的第一方面的着色固化性组合物包含染料。
染料不受特别限制,并且可以使用常规地用于滤色器的任何已知的染料。这些染料的实例包括在以下文献中所述的染料:JP-A 64-90403,64-91102,1-94301和6-11614,日本专利登记号2592207,美国专利4,808,501,5,667,920,505,950和5,667,920,JP-A 5-333207,6-35183,6-51115和6-194828,等。染料的化学结构的实例包括吡唑偶氮染料,苯胺基偶氮染料,三苯基甲烷染料,蒽醌染料,亚苄基染料,氧杂菁染料,吡唑并三唑偶氮染料,吡啶酮偶氮染料,花青染料,吩噻嗪染料,和吡咯并吡唑偶氮甲碱染料。
它们中,出于吸收波长接近于二
Figure BSA00000441701500051
嗪颜料的吸收波长的观点,优选包含由下式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物(以下也称为“特定配合物”)。
(二吡咯亚甲基化合物)
首先,描述构成特定配合物的由式(I)表示的化合物(二吡咯亚甲基化合物)。
Figure BSA00000441701500052
在式(I)中,R1至R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,且R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基。优选R1和R6不相互结合形成环。
在式(I)中由R1至R6表示的取代基的实例包括下列一价基团(以下,可以将这些一价基团统称为“取代基R”)。
卤素原子(例如,氟原子,氯原子或溴原子),烷基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,叔丁基,戊基,己基,庚基,辛基,2-乙基己基,十二烷基,十六烷基,环丙基,环戊基,环己基,1-降冰片基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至18个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),甲硅烷基(具有优选3至38个碳原子,更优选3至18个碳原子的甲硅烷基,例如三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三丁基甲硅烷基,叔丁基二甲基甲硅烷基或叔己基二甲基甲硅烷基),羟基,氰基,硝基,烷氧基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷氧基,例如甲氧基,乙氧基,1-丁氧基,2-丁氧基,异丙氧基,叔丁氧基,十二烷氧基,或环烷氧基,例如环戊氧基或环己氧基),芳氧基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳氧基,例如苯氧基或1-萘氧基),杂环氧基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环氧基,例如1-苯基四唑-5-氧基或2-四氢吡喃基氧基),甲硅烷氧基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的甲硅烷氧基,例如三甲基甲硅烷氧基,叔丁基二甲基甲硅烷氧基或二苯基甲基甲硅烷氧基),酰氧基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的酰氧基,例如乙酰氧基,新戊酰氧基,苯甲酰氧基或十二烷酰氧基),烷氧基羰基氧基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基氧基,例如乙氧基羰基氧基,叔丁氧基羰基氧基,或环烷氧基羰基氧基,例如,环己氧基羰基氧基),芳氧基羰基氧基(具有优选7至32个碳原子,优选7至24个碳原子的芳氧基羰基氧基,例如苯氧基羰基氧基),氨基甲酰基氧基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨基甲酰基氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰基氧基,N-丁基氨基甲酰基氧基,N-苯基氨基甲酰基氧基或N-乙基-N-苯基氨基甲酰基氧基),氨磺酰基氧基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨磺酰基氧基,例如N,N-二乙基氨磺酰基氧基或N-丙基氨磺酰基氧基),烷基磺酰基氧基(具有优选1至38个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基磺酰基氧基,例如甲基磺酰基氧基,十六烷基磺酰基氧基或环己基磺酰基氧基),
芳基磺酰基氧基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基磺酰基氧基,例如苯基磺酰基氧基),酰基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的酰基,例如甲酰基,乙酰基,新戊酰基,苯甲酰基,十四烷酰基或环己酰基),烷氧基羰基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基,乙氧基羰基,十八烷氧基羰基,环己氧基羰基或2,6-二-叔丁基-4-甲基环己氧基羰基),芳氧基羰基(具有优选7至32个碳原子,优选7至24个碳原子的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基),氨基甲酰基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨基甲酰基,例如氨基甲酰基,N,N-二乙基氨基甲酰基,N-乙基-N-辛基氨基甲酰基,N,N-二丁基氨基甲酰基,N-丙基氨基甲酰基,N-苯基氨基甲酰基,N-甲基-N-苯基氨基甲酰基或N,N-二环己基氨基甲酰基),氨基(具有优选32个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的氨基,例如氨基,甲基氨基,N,N-二丁基氨基,十四烷基氨基,2-乙基己基氨基或环己基氨基),苯胺基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的苯胺基,例如苯胺基或N-甲基苯胺基),杂环氨基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环氨基,例如4-吡啶基氨基),甲酰氨基(carbonamido group)(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的甲酰氨基,例如乙酰氨基,苯甲酰氨基,十四烷酰氨基,新戊酰氨基(pivaloylamido)或环己酰氨基),脲基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的脲基,例如脲基,N,N-二甲基脲基或N-苯基脲基),酰亚胺基(具有优选36个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的酰亚胺基,例如N-琥珀酰亚胺基或N-邻苯二甲酰亚胺基),烷氧基羰基氨基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基,乙氧基羰基氨基,叔丁氧基羰基氨基,十八烷氧基羰基氨基或环己氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(具有优选7至32个碳原子,更优选7至24个碳原子的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基),亚磺酰氨基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的亚磺酰氨基,例如甲烷亚磺酰氨基,丁烷亚磺酰氨基,苯亚磺酰氨基,十六烷亚磺酰氨基或环己烷亚磺酰氨基),氨磺酰基氨基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨磺酰基氨基,例如N,N-二丙基氨磺酰基氨基或N-乙基-N-十二烷基氨磺酰基氨基),偶氮基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的偶氮基,例如苯基偶氮基或3-吡唑基偶氮基),
烷硫基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷硫基,例如甲硫基,乙硫基,辛硫基或环己硫基),芳硫基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳硫基,例如苯硫基),杂环硫基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环硫基,例如2-苯并噻唑基硫基,2-吡啶基硫基或1-苯基四唑基硫基),烷基亚磺酰基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基亚磺酰基,例如十二烷基亚磺酰基),芳基亚磺酰基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基亚磺酰基,例如苯基亚磺酰基),烷基磺酰基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基磺酰基,例如甲基磺酰基,乙基磺酰基,丙基磺酰基,丁基磺酰基,异丙基磺酰基,2-乙基己基磺酰基,十六烷基磺酰基,辛基磺酰基或环己基磺酰基),芳基磺酰基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基磺酰基,例如苯基磺酰基或1-萘基磺酰基),氨磺酰基(具有优选32个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的氨磺酰基,例如氨磺酰基,N,N-二丙基氨磺酰基,N-乙基-N-十二烷基氨磺酰基,N-乙基-N-苯基氨磺酰基或N-环己基氨磺酰基),磺基,膦酰基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的膦酰基,例如苯氧基膦酰基,辛氧基膦酰基或苯基膦酰基)和氧膦基(phosphinoyl)氨基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的氧膦基氨基,例如二乙氧基氧膦基氨基或二辛氧基氧膦基氨基)。
当上述一价基团是可以被进一步取代的基团时,该基团可以被上述基团中任何一个进一步取代。当一价基团具有2个以上取代基时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(I)中,R1与R2,R2与R3,R4与R5,以及R5与R6的组合可以独立地相互结合以形成5-,6-或7-元环。由上述组合形成的环的实例包括饱和或不饱和环。5-,6-或7-元饱和或不饱和环的实例包括吡咯环,呋喃环,噻吩环,吡唑环,咪唑环,三唑环,
Figure BSA00000441701500081
唑环,噻唑环,吡咯烷环,哌啶环,环戊烯环,环己烯环,苯环,吡啶环,吡嗪环和哒嗪环,优选苯环和吡啶环。
当5-,6-或7-元环为可以被进一步取代的基团时,该基团可以被作为取代基R提及的基团中的任何一个取代,且当该环被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(I)中,当R7表示卤素原子,烷基,芳基或杂环基时,其优选范围与由R1至R6表示的卤素原子,烷基,芳基或杂环基的优选范围相同。
在这些基团之中,在式(I)中的R1和R6优选表示烷基氨基,芳基氨基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基或亚磺酰氨基,更优选甲酰氨基,脲基,烷氧基羰基氨基或亚磺酰氨基,且特别优选甲酰氨基或脲基。
在这些基团之中,在式(I)中的R2和R5优选表示烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,烷基磺酰基,芳基磺酰基,腈基,酰亚胺基或氨基甲酰基磺酰基,更优选烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,烷基磺酰基,腈基,酰亚胺基或氨基甲酰基磺酰基,还更优选烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,腈基,酰亚胺基或氨基甲酰基磺酰基,且特别优选烷氧基羰基,芳氧基羰基或氨基甲酰基。
在这些基团之中,在式(I)中的R3和R4优选表示取代或未取代的烷基,取代或未取代的芳基,或取代或未取代的杂环基,更优选取代或未取代的烷基,或取代或未取代的芳基。
当在式(I)中的R3和R4表示烷基时,烷基的实例优选包括直链、支链或环状的,取代或未取代的具有1至12个碳原子的烷基,更具体地,例如,甲基,乙基,正丙基,异丙基,环丙基,正丁基,异丁基,叔丁基,环丁基,环戊基,环己基和苄基,更优选支链或环状的,取代或未取代的具有1至12个碳原子的烷基,还更具体地,例如,异丙基,环丙基,异丁基,叔丁基,环丁基,环戊基和环己基,还更优选取代或未取代的具有1至12个碳原子的仲或叔烷基,更具体地,例如,异丙基,环丙基,异丁基,叔丁基,环丁基和环己基。
当在式(I)中的R3和R4表示芳基时,芳基的实例优选包括取代或未取代的苯基和取代或未取代的萘基,更优选取代或未取代的苯基。
当R3和R4表示杂环基时,杂环基的实例优选包括取代或未取代的2-噻吩基,取代或未取代的4-吡啶基,取代或未取代的3-吡啶基,取代或未取代的2-吡啶基,取代或未取代的2-呋喃基,取代或未取代的2-嘧啶基,取代或未取代的2-苯并噻唑基,取代或未取代的1-咪唑基,取代或未取代的1-吡唑基和取代或未取代的苯并三唑-1-基,更优选取代或未取代的2-噻吩基,取代或未取代的4-吡啶基,取代或未取代的2-呋喃基,取代或未取代的2-嘧啶基和取代或未取代的1-吡啶基。
-金属原子或金属化合物-
接着,将描述构成特定配合物的金属原子或金属化合物。
在本发明中使用的金属原子或金属化合物可以是任何金属原子或金属化合物,只要它可以形成配合物即可,并且其实例包括二价金属原子,二价金属氧化物,二价金属氢氧化物和二价金属氯化物,例如,Zn,Mg,Si,Sn,Rh,Pt,Pd,Mo,Mn,Pb,Cu,Ni,Co,Fe等,以及包括AlCl,InCl,FeCl,TiCl2,SnCl2,SiCl2和GeCl2的金属氯化物,包括TiO和VO的金属氧化物,以及包括Si(OH)2的金属氢氧化物。
它们中,考虑到配合物的稳定性,光谱性质,耐热性,光坚牢度,工艺性等,Fe,Zn,Mg,Si,Pt,Pd,Mo,Mn,Cu,Ni,Co,TiO和VO是优选的,Fe,Zn,Mg,Si,Pt,Pd,Cu,Ni,Co和VO是更优选的,且Fe,Zn,Cu,Co和VO(V=O)是最优选的。
包含由式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物的优选实例包括这样的配合物,其包含:
由式(I)表示的化合物,其中R1和R6中的每一个独立地表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,甲硅烷基,羟基,氰基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,酰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,氨基,苯胺基,杂环氨基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,芳氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,偶氮基,烷硫基,芳硫基,杂环硫基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氧膦基氨基;R2和R5中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,羟基,氰基,硝基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,酰基,烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,偶氮基,烷硫基,芳硫基,杂环硫基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氨磺酰基;R3和R4中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,甲硅烷基,羟基,氰基,烷氧基,芳氧基,杂环氧基,酰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,苯胺基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,偶氮基,烷硫基,芳硫基,杂环硫基,烷基磺酰基,芳基磺酰基,氨磺酰基或氧膦基氨基;且R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,和
金属原子或金属化合物,其选自Zn,Mg,Si,Pt,Pd,Mo,Mn,Cu,Ni,Co,TiO或VO。
含有由式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物的更优选实例包括这样的配合物,其包含:
由式(I)表示的化合物,其中R1和R6中的每一个独立地表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,氰基,酰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,氨基,杂环氨基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,芳氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,偶氮基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氧膦基氨基;R2和R5中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,氰基,硝基,酰基,烷氧基羰基,芳氧基羰基,氨基甲酰基,酰亚胺基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氨磺酰基;R3和R4中的每一个独立地表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,氰基,酰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,烷硫基,芳硫基,杂环硫基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氨磺酰基;且R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,和
金属原子或金属化合物,其选自Zn,Mg,Si,Pt,Pd,Cu,Ni,Co或VO。
含有由式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物的特别优选实例包括这样的配合物,其包含:
由式(I)表示的化合物,其中R1和R6中的每一个独立地表示氢原子,烷基,芳基,杂环基,氨基,杂环氨基,甲酰氨基,脲基,酰亚胺基,烷氧基羰基氨基,亚磺酰氨基,偶氮基,烷基磺酰基,芳基磺酰基或氧膦基氨基;R2和R5中的每一个独立地表示烷基,芳基,杂环基,氰基,酰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基;R3和R4中的每一个独立地表示氢原子,烷基,芳基或杂环基;且R7表示氢原子,烷基,芳基或杂环基,和
金属原子或金属化合物,其选自Zn,Cu,Co或VO。
考虑到实现优异的坚固性,在式(I)中,R3和R4特别优选为苯基。其原因被认为是:(1)当R3和R4为苯基时,化合物的光谱向长波长侧位移以增加与组合使用的酞菁颜料的光谱重叠的范围(约550nm),这使得能够容易地转移能量;和(2)这种化合物自身的坚固性由于空间体积大的取代基的存在而增加。
此外,考虑到在溶剂中的优异溶解性,在式(I)中,R2和/或R5优选表示2,6-二-叔丁基-4-甲基环己氧基羰基。
(由式(II-1)表示的化合物)
在本发明的第一方面中使用的特定配合物的优选实例之一为由下式(II-1)表示的化合物。
Figure BSA00000441701500121
在式(II-1)中,R1至R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,Ma表示金属原子或金属化合物,X2表示中和Ma的电荷的基团,并且X1表示能够与Ma结合的基团。X1和X2可以相互结合以形成5-,6-或7-元环。优选R1和R6不相互结合形成环。
在式(II-1)中的R1至R6分别具有与在式(I)中的R1至R6的定义相同的定义,并且其优选实施方案也相同。
在式(II-1)中的Ma表示金属原子或金属化合物,所述金属原子或金属化合物的定义与构成上述特定配合物的金属原子或金属化合物的定义相同,且其优选范围也相同。
在式(II-1)中的R7具有与在式(I)中的R7的定义相同的定义,且其优选实施方案也相同。
在式(II-1)中的X1可以是任何基团,只要它能够与Ma结合即可,并且其实例包括水,醇(例如,甲醇,乙醇和丙醇)等,以及衍生自以下文献中所述的化合物的基团:“金属螯合物(Metal Chelates)”,第1卷(1995),第2卷(1996)和第3卷(1997),由Takeichi Sakaguchi和Kyohei Ueno著,并且由Nankodo出版,等。它们中,考虑到可生产性,水,羧酸化合物和醇是优选的,且水和羧酸化合物是更优选的。
在式(II-1)中的X2表示中和Ma的电荷的基团,并且其实例包括卤素原子,羟基,羧基,磷酸基和磺基。它们中,考虑到可生产性,卤素原子,羟基,羧基和磺基是优选的,且羟基和羧基是更优选的。
在式(II-1)中的X1和X2可以相互结合以与Ma一起形成5-,6-或7-元环。5-,6-或7-元环可以是饱和环或不饱和环。此外,5-,6-或7-元环可以仅由碳原子和氢原子形成,或者可以是具有选自氮原子,氧原子或硫原子中的至少一个原子的杂环。
(由式(II-2)表示的化合物)
在本发明的第一方面中使用的特定配合物的优选实例之一为由下式(II-2)表示的化合物。
Figure BSA00000441701500131
在式(II-2)中,R1至R6以及R8至R13中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R7和R14中的每一个独立地表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,且Ma表示金属原子或金属化合物。优选R1和R8或R1和R13不相互结合形成环,并且优选R6和R8或R6和R13不相互结合形成环。
在式(II-2)中的R1至R6分别具有与在式(I)中的R1至R6的定义相同的定义,并且其优选实施方案也相同。
在式(II-2)中由R8至R13表示的取代基分别具有与在由式(I)表示的化合物中的由R1至R6表示的取代基的定义相同的定义,并且其优选实施方案也相同。当由式(II-2)表示的化合物中由R8至R13表示的取代基是可以被进一步取代的基团时,该基团可以被作为取代基R提及的任何基团取代,且当该基团被2个以上的取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
式(II-2)中的R7具有与在式(I)中R7的定义相同的定义,且其优选实施方案也相同。
式(II-2)中的R14表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,且R14的优选范围与R7的优选范围相同。当R14表示可以被进一步取代的基团时,该基团可以被作为取代基R提及的任何基团取代,且当该基团被2个以上的取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
式(II-2)中的Ma表示金属原子或金属化合物,所述金属原子或金属化合物的定义与构成如上所述的特定配合物的金属原子或金属化合物的定义相同,且其优选范围也相同。
式(II-2)中R8与R9,R9与R10,R11与R12,以及R12与R13的组合可以独立地相互结合以形成5-,6-或7-元饱和或不饱和环。该饱和或不饱和环的定义与由R1与R2,R2与R3,R4与R5,或R5与R6形成的饱和或不饱和环的定义相同,且其优选实例也相同。
(由式(III)表示的化合物)
在本发明的第一方面中的特定配合物的优选实例之一为由下式(III)表示的化合物。
Figure BSA00000441701500141
在式(III)中,R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,Ma表示金属原子或金属化合物,X3表示NR(其中R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氮原子,氧原子或硫原子,X4表示NRa(其中Ra表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氧原子或硫原子,Y1表示NRc(其中Rc表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氮原子或碳原子,Y2表示氮原子或碳原子,R8和R9中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基或杂环氨基,R8和Y1可以相互结合以形成5-,6-或7-元环,R9和Y2可以相互结合以形成5-,6-或7-元环。X5表示能够与Ma结合的基团,且a表示0,1或2。
式(III)中的R2至R5以及R7的定义分别与式(I)中的R2至R5以及R7的定义相同,且其优选实施方案也相同。
式(III)中的Ma表示金属或金属化合物,所述金属或金属化合物具有与构成如上所述的特定配合物的金属原子或金属化合物相同的定义,且其优选范围也相同。
在式(III)中,R8和R9中的每一个独立地表示烷基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至12个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,2-乙基己基,十二烷基,环丙基,环戊基,环己基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至24个碳原子,更优选2至12个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),烷氧基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷氧基,例如甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基,己氧基,2-乙基己氧基,十二烷氧基或环己氧基),芳氧基(具有优选6至24个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳氧基,例如苯氧基或萘氧基),烷基氨基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷基氨基,例如甲基氨基,乙基氨基,丙基氨基,丁基氨基,己基氨基,2-乙基己基氨基,异丙基氨基,叔丁基氨基,叔辛基氨基,环己基氨基,N,N-二乙基氨基,N,N-二丙基氨基,N,N-二丁基氨基或N-甲基-N-乙基氨基),芳基氨基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基氨基,例如苯基氨基,萘基氨基,N,N-二苯基氨基或N-乙基-N-苯基氨基),或杂环氨基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环氨基,例如2-氨基吡咯基,3-氨基吡唑基,2-氨基吡啶基或3-氨基吡啶基)。
在式(III)中,当由R8或R9表示的烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基或杂环氨基为可以被进一步取代的基团时,该基团可以被作为取代基R提及的任何基团取代,且当该基团被2个以上的取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(III)中,X3表示NR,氮原子,氧原子或硫原子,X4表示NRa,氧原子或硫原子,其中R和Ra中的每一个独立地表示氢原子,烷基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至12个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,2-乙基己基,十二烷基,环丙基,环戊基,环己基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至24个碳原子,更优选2至12个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),酰基(具有优选1至24个碳原子,更优选2至18个碳原子的酰基,例如乙酰基,新戊酰基,2-乙基己基,苯甲酰基或环己酰基),烷基磺酰基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷基磺酰基,例如甲基磺酰基,乙基磺酰基,异丙基磺酰基或环己基磺酰基),或芳基磺酰基(具有优选6至24个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基磺酰基,例如苯基磺酰基或萘基磺酰基)。
由R或Ra表示的烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基可以被作为取代基R提及的任何基团进一步取代,且当该基团被2个以上的取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(III)中,Y1表示NRc,氮原子或碳原子,Y2表示氮原子或碳原子,且Rc具有与X3的R的定义相同的定义。
在式(III)中,R8和Y1可以相互结合以与碳原子一起形成5-元环(例如,环戊烷,吡咯烷,四氢呋喃,二氧戊环,四氢噻吩,吡咯,呋喃,噻吩,吲哚,苯并呋喃或苯并噻吩),6元环(例如,环己烷,哌啶,哌嗪,吗啉,四氢吡喃,二
Figure BSA00000441701500161
烷,五甲撑硫,二噻烷,苯,哌啶,哌嗪,哒嗪,喹啉或喹唑啉)或7元环(例如,环庚烷或六亚甲基亚胺)。
在式(III)中,R9和Y2可以相互结合以与碳原子一起形成5-,6-或7-元环。5-元、6-元和7-元环的实例包括如上所述由R8,Y1和碳原子形成的环,其中环中的一个键变为双键。
在式(III)中,当由R8和Y1或R9和Y2形成的5-,6-或7-元环为可以被进一步取代的环时,该环可以被作为取代基R提及的任何基团取代,且当该环被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(III)中,X5表示能够与Ma结合的基团,并且其实例包括在式(II-1)中的X1的基团;且a表示0,1或2。
由式(III)表示的化合物的优选实施方案包括这样的化合物,其中:
R2至R5,R7和Ma各自表示含有由式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物的优选实施方案,X3表示NR(其中R表示氢原子或烷基),氮原子或氧原子,X4表示NRa(其中Ra表示氢原子,烷基或杂环基)或氧原子,Y1表示NRc(其中Rc表示氢原子或烷基),氮原子或碳原子,Y2表示氮原子或碳原子,X5表示通过氧原子结合的基团,R8和R9中的每一个独立地表示烷基,芳基,杂环基,烷氧基或烷基氨基,或R8和Y1相互结合以形成5-或6-元环,且R9和Y2相互结合以形成5-或6-元环,且a表示0或1。
由式(III)表示的化合物的更优选实施方案包括这样的化合物,其中:
R2至R5,R7和Ma各自表示含有由式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物的配合物的优选实施方案,X3和X4表示氧原子,Y1表示NH,Y2表示氮原子,X5表示通过氧原子结合的基团,R8和R9中的每一个独立地表示烷基,芳基,杂环基,烷氧基或烷基氨基,或R8和Y1相互结合以形成5-或6-元环,且R9和Y2相互结合以形成5-或6-元环,且a表示0或1。
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Figure BSA00000441701500471
Figure BSA00000441701500472
考虑到膜的厚度,本发明的第一方面的特定配合物的摩尔吸光系数优选尽可能高。此外,考虑到改善色纯度,最大吸收波长(λmax)优选在520nm至580nm的范围内,更优选530nm至570nm。最大吸收波长和摩尔吸光系数可以通过分光光度计(UV-2400PC,商品名,由Shimadzu Corporation制造)测量。
考虑到溶解性,本发明的第一方面的特定配合物的熔点优选不太高。
本发明的第一方面的特定配合物可以通过在以下文献中所述的方法合成:美国专利4,774,339和5,433,896,JP-A 2001-240761和2002-155052,日本专利3614586,Aust.J.Chem,1965,11,1835-1845,J.H.Boger等,Heteroatom Chemistry,第1卷,第5期,389(1990),等。
对于根据本发明的第一方面的特定配合物的合成方法,可以具体地适用在JP-A 2008-292970的第[0131]至[0157]段中所述的方法。
作为根据本发明的第一方面的特定配合物,还优选这样的配合物A,其中由式(I)表示的化合物中的R1至R6至少被下列取代基a(优选取代基a和取代基b)取代。
取代基a:在其末端具有烯键式不饱和键的基团(更优选地,在其末端具有丙烯酰基或甲基丙烯酰基的基团)。
取代基b:在其末端具有-CO2M基团(M表示氢原子,中和-CO2 -的电荷所必需的有机碱或金属原子,或简单的阴离子(即,CO2M表示CO2 -)的基团。
此外,也优选配合物B作为根据本发明的第一方面的特定配合物,在配合物B中,由式(III)表示的化合物中的R2至R5,R8和R9至少被取代基a取代(优选地,被取代基a和取代基b取代)。
根据本发明的第一方面的染料可以是通过聚合配合物A或配合物B而得到的染料多聚体。染料多聚体还可以通过使配合物A或配合物B与另外的单体组分(例如,丙烯酸或甲基丙烯酸)共聚而获得。
配合物B优选为由下式(2)表示的化合物。
(由式(2)表示的化合物)
Figure BSA00000441701500481
在式(2)中,R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基;R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基;R10和R11中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,苯胺基或杂环氨基;由R2至R5中的任何一个,R10或R11表示的取代基为与-L1-或-L2-结合的二价连接基团,或由R2至R5中的任何一个,R10或R11表示的取代基为单键且-L1-或-L2-直接取代二吡咯亚甲基骨架;Ma表示金属或金属化合物;X1表示中和Ma的电荷的基团;r表示0或1;X3和X4中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氮原子,氧原子或硫原子;Y1和Y2中的每一个独立地表示NR (R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)或氧原子;R10和Y1可以相互结合以形成5、6或7-元环;R11和Y2可以相互结合以形成5、6或7-元环;M表示氢原子,或中和-CO2 -的电荷所必需的有机碱或金属原子,或阴离子(即,CO2M表示CO2 -);L1表示单键或(m+1)价的连接基团;m表示1,2或3;p表示1或2;R8表示氢原子或甲基;Q表示氧原子或NR9(R9表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基);L2表示单键或(n+1)价的连接基团;n表示1,2或3;q表示1或2;当p为2时,两个{(L1)-(CO2M)m}彼此可以相同或不同;当q为2时,两个{(L2)-(Q-COC(R8)=CH2)n}彼此可以相同或不同;当m为2或3时,两个或三个(CO2M)彼此可以相同或不同;且当n为2或3时,两个或三个(Q-COC(R8)=CH2)彼此可以相同或不同。
由式(2)表示的化合物具有这样的结构,其中可聚合基团和羧基被引入到同一分子中。
当由式(2)表示的化合物形成为着色固化膜时,该化合物由于具有可聚合基团而抑制了色移,并且由于具有羧基而改善图案形成适合性。
此外,由式(2)表示的化合物也可以是互变异构体。
在式(2)中,R2至R5的定义分别与式(I)中的R2至R5的定义相同,且其优选范围也相同。
在式(2)中,R7的定义与式(I)中的R7的定义相同,且其优选范围也相同。
在式(2)中,R10和R11中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,苯胺基或杂环氨基。
它们中,R10和R11优选表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基或杂环氨基,更优选烷基,烯基,烷氧基或芳氧基。
在式(2)中,R2至R5,R10和R11中任何一个为二价连接基团,并且与-L1-或-L2-结合,或者R2至R5,R10和R11中任何一个为单键且-L1-或-L2-直接取代二吡咯亚甲基骨架。
在式(2)中,考虑到合成适合性,结合-L1-的部位优选为R3,R4,R10和R11中的至少一个,更优选R10和R11中的至少一个。
在式(2)中,考虑到合成适合性,结合-L2-的部位优选为R3,R4,R10和R11中的至少一个,更优选R10和R11中的至少一个。
在式(2)中,Ma,X1和r的定义分别与式(III)中的Ma,X5和a的定义相同,且其优选范围也相同。
在式(2)中,M表示氢原子,中和-CO2 -的电荷所必需的有机碱或金属原子,或简单的阴离子(即,CO2M表示CO2 -)。
它们中,M更优选为氢原子或简单的阴离子(即,CO2M表示CO2 -)。
在式(2)中,L1表示单键或(m+1)价连接基团。
由L1表示的(m+1)价连接基团的实例包括具有1至10个碳原子的烷基(以下,在由L1表示的基团的具体实例中,它是指通过从该基团移除1至m个氢原子得到的基团,且示例性的烷基包括二价亚烷基(m=1),三价烷烃三基(m=2),和四价烷烃四基(m=3)),具有6至12个碳原子的芳基,具有1至10个碳原子的烷基硫醚基,具有6至12个碳原子的芳基硫醚基,具有1至10个碳原子的烷基醚基,具有6至12个碳原子的芳基醚基,具有1至10个碳原子的烷基氨基,具有6至12个碳原子的芳基氨基,具有1至10个碳原子的烷基酰氨基,具有6至12个碳原子的芳基酰氨基,具有1至10个碳原子的烷基氨基甲酰基,具有6至12个碳原子的芳基氨基甲酰基,具有1至10个碳原子的烷基亚磺酰氨基,具有6至12个碳原子的芳基亚磺酰氨基,具有1至10个碳原子的烷基氨磺酰基,和具有6至12个碳原子的芳基氨磺酰基。L1的具体实例包括下列基团。
Figure BSA00000441701500511
Figure BSA00000441701500521
Figure BSA00000441701500531
Figure BSA00000441701500541
Figure BSA00000441701500551
L1更优选选自下列连接基团。
Figure BSA00000441701500561
在上述连接基团中,*表示与-COOM连接的位置,且**表示直接或通过R1至R6中任何一个与二吡咯亚甲基骨架连接的位置。
在式(2)中,m表示1,2或3,优选1或2,更优选1。
在式(2)中,p表示1或2,优选1。
在式(2)中,R8表示氢原子或甲基。
在式(2)中,Q表示氧原子或NR9(R9表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)。
在式(2)中,L2表示单键或(n+1)价连接基团。
由L2表示的(n+1)价连接基团包括具有1至10个碳原子的烷基,具有6至12个碳原子的芳基,具有1至10个碳原子的烷基硫醚基,具有6至12个碳原子的芳基硫醚基,具有1至10个碳原子的烷基醚基,具有6至12个碳原子的芳基醚基,具有1至10个碳原子的烷基氨基,具有6至12个碳原子的芳基氨基,具有1至10个碳原子的烷基酰胺基,具有6至12个碳原子的芳基酰胺基,具有1至10个碳原子的烷基氨基甲酰基,具有6至12个碳原子的芳基氨基甲酰基,具有1至10个碳原子的烷基砜酰胺基,具有6至12个碳原子的芳基砜酰胺基,具有1至10个碳原子的烷基氨磺酰基,和具有6至12个碳原子的芳基氨磺酰基。由L2表示的(n+1)价连接基团的具体实例包括下列基团。
Figure BSA00000441701500581
Figure BSA00000441701500591
Figure BSA00000441701500601
Figure BSA00000441701500611
L2更优选选自下列连接基团.
Figure BSA00000441701500621
Figure BSA00000441701500631
在上述连接基团中,*表示与-Q-连接的位置,且**表示直接或通过R1至R6中任何一个与二吡咯亚甲基骨架连接的位置。
在式(2)中,n表示1,2或3,优选2或3,更优选2。
在式(2)中,q表示1或2,优选1。
在式(2)中,当p为2时,两个{(L1)-(CO2M)m}彼此可以相同或不同;当q为2时,两个{(L2)-(Q-COC(R8)=CH2)n}彼此可以相同或不同;当m为2或3时,两个或三个(CO2M)彼此可以相同或不同;且当n为2或3时,两个或三个(Q-COC(R8)=CH2)彼此可以相同或不同。
在式(2)中,由-(L1)-(CO2M)m表示的基团优选选自下列基团。
Figure BSA00000441701500641
在上述基团中,**表示直接或通过R1至R6中任何一个与二吡咯亚甲基骨架连接的位置。
在式(2)中,由{(L2)-(Q-COC(R8)=CH2)n}表示的基团优选选自下列基团。
Figure BSA00000441701500651
Figure BSA00000441701500661
Figure BSA00000441701500671
Figure BSA00000441701500681
Figure BSA00000441701500691
Figure BSA00000441701500701
Figure BSA00000441701500711
Figure BSA00000441701500721
在上述基团中,**表示直接或通过R1至R6中任何一个与二吡咯亚甲基骨架连接的位置。
在式(2)中,X3和X4中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氮原子,氧原子或硫原子。
它们中,X3和X4优选为NR(R表示氢原子,烷基或烯基),氮原子,氧原子或硫原子,更优选NR(R表示氢原子),氮原子,氧原子或硫原子。
在式(2)中,Y1和Y2中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)或氧原子。
它们中,Y1和Y2优选为NR(R表示氢原子,烷基或烯基)或氧原子,更优选NR(R表示氢原子)或氧原子。
在式(2)中,R10和Y1可以相互结合以形成5、6或7-元环,且R11和Y2可以相互结合以形成5、6或7-元环。5、6或7-元环可以是如前所述的环。
由式(2)表示的化合物优选具有选自上述优选实例中的至少一个取代基,更优选多个取代基选自上述优选实例,最优选全部取代基选自上述优选实例。
下面是由式(2)表示的化合物的具体实例。但是,本发明不限于这些实例。
Figure BSA00000441701500741
Figure BSA00000441701500761
Figure BSA00000441701500771
Figure BSA00000441701500781
Figure BSA00000441701500791
Figure BSA00000441701500801
Figure BSA00000441701500811
Figure BSA00000441701500821
Figure BSA00000441701500831
Figure BSA00000441701500841
Figure BSA00000441701500851
Figure BSA00000441701500861
在上述示例性的化合物中,考虑到显影性,示例性的化合物a-5至a-8,a-13至a-48,b-5至b-8,b-13至b-48,c-5至c-8,以及c-13至c-48是优选的,且b-5至b-8,b-13至b-48,c-5至c-8,c-13至c-48,d-1,d-2,以及d-3是更优选的。
这些染料化合物可以根据在JP-A 2008-292970等中所述的方法容易地合成。此外,染料化合物也可以通过参考在下列实施例中所述的合成实施例选择原料来合成。
尽管由式(2)表示的化合物在着色固化性组合物中的总浓度根据分子量和摩尔吸光系数而变化,但是相对于组合物的全部固体组分,它优选在0.5质量%至80质量%的范围内,更优选0.5质量%至70质量%,且特别优选1质量%至70质量%。
在本发明的第一方面中使用的染料的上述说明主要涉及特定配合物(例如,由式(II-1),式(II-2),式(III)或式(2)表示的化合物),但是在本发明的第一方面中使用的染料不限于这些特定配合物。
考虑到调节色调,相对于着色固化性组合物的全部固体组分,染料在着色固化性组合物中的含量优选在5质量%至40质量%的范围内,更优选10质量%至30质量%,且特别优选15质量%至25质量%。
此外,在本发明的第一方面的着色固化性组合物中的酞菁颜料与染料的质量比(染料/酞菁颜料)优选在0.1至5.0的范围内,更优选0.5至3.0,且特别优选0.7至1.5。
如果质量比(染料/酞菁颜料)为0.1以上,则可以更有效地调节色调。
如果质量比(染料/酞菁颜料)为5.0以下,则可以更有效地改善光坚牢度。
本发明的第一方面的着色固化性组合物可以使用具有与上述酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701500871
嗪颜料或所述染料的结构不同的结构的着色剂。对具有不同结构的这种染料没有特别的限制,且可以使用已经在滤色器中常规地使用的任何已知的染料。其实例包括在JP-A 2002-14220,2002-14221,2002-14222和2002-14223,以及美国专利5,667,920和5,059,500中所述的染料。
染料的化学结构的实例包括吡唑偶氮染料,苯胺基偶氮染料,三苯基甲烷染料,蒽醌染料,蒽并吡啶酮染料,亚苄基染料,氧杂菁染料,吡唑并三唑偶氮染料,吡啶酮偶氮染料,花青染料,吩噻嗪染料,吡咯并吡唑偶氮甲碱染料,呫吨染料,酞菁染料,苯并吡喃染料,以及靛染料。
相对于本发明的第一方面的着色固化性组合物,酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701500872
嗪颜料和所述染料在全部着色剂组分(包括颜料和染料)中的总含量优选在80质量%至100质量%的范围内,更优选90质量%至100质量%。
<可聚合化合物>
本发明的第一方面的着色固化性组合物含有可聚合化合物。
可聚合化合物的一个实例为具有至少一个烯键式不饱和双键的可加成聚合化合物。具体地,可聚合化合物选自具有至少1个,优选2个以上的末端烯键式不饱和键的化合物。这些化合物在本工业领域中是广泛已知的,并且可以在本发明的第一方面中不受特别限制地使用。这些化合物可以具有例如,单体,预聚物(即,二聚体,三聚体或低聚物)或其混合物,或其(共)聚合物的任何化学形式。本发明的第一方面中的可聚合化合物可以单独或以其两种以上的组合形式使用。
单体及其(共)聚合物的实例包括不饱和羧酸(例如,丙烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸,巴豆酸,异巴豆酸或马来酸)及其酯和酰胺以及其(共)聚合物,且优选实例包括不饱和羧酸和脂族多元醇化合物的酯,不饱和羧酸和脂族多价胺化合物的酰胺,以及它们的(共)聚合物。此外,优选使用具有亲核取代基(例如羟基,氨基或巯基)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化物的加合物,与单官能或多官能羧酸的脱水缩合物,等。此外,还优选具有亲电取代基(例如异氰酸酯基或环氧基)的不饱和羧酸酯或酰胺与单官能或多官能醇,胺或硫醇的加合物,以及具有离去基团例如卤素基团或甲苯磺酰基氧基的不饱和羧酸酯或酰胺与单官能或多官能醇,胺或硫醇的取代反应产物。另外的实例包括其中不饱和羧酸被不饱和膦酸,苯乙烯,乙烯基醚等代替的化合物。
在本发明的第一方面中还适宜地使用在JP-A 2009-288705的第[0095]至[0108]段中所述的化合物。
作为可聚合化合物,可聚合单体优选为具有至少一个可加成聚合烯键式不饱和基团且在常压下具有100℃以上的沸点的化合物。其实例包括单官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯例如聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯,聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯;多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯例如聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯,三羟甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯,新戊二醇二(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,二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯,二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,己二醇(甲基)丙烯酸酯,三羟甲基丙烷三(丙烯酰氧基丙基)醚,三(丙烯酰氧基乙基)异氰尿酸酯,通过将环氧乙烷或环氧丙烷加成到多官能醇例如甘油或三羟甲基乙烷上然后将其甲基丙烯酸酯化而得到的化合物,如在日本审查专利公布(JP-B)48-41708和50-6034和JP-A 51-37193中所述的氨基甲酸酯丙烯酸酯,在JP-A 48-64183,JP-B 49-43191和52-30490中所述的聚酯丙烯酸酯,以及多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,例如通过环氧树脂和(甲基)丙烯酸的反应得到的环氧丙烯酸酯,或它们的混合物。
另外,还适宜地使用由下式(MO-1)至(MO-5)表示的可自由基聚合单体。在这些式中,当T表示氧化烯基时,其在碳原子侧的末端与R结合。
Figure BSA00000441701500891
在上述式中,n表示0至14,且m表示1至8。存在于1个分子中的2个以上的R和T分别可以彼此相同或不同。
作为由式(MO-1)至(MO-5)表示的可自由基聚合单体的具体实例,可以在本发明的第一方面中适宜地使用在JP-A 2007-269779的第[0248]至[0251]段中所述的化合物。
相对于组合物的固含量,上述可聚合化合物在着色固化性组合物中的含量优选在5质量%至90质量%的范围内,更优选10质量%至80质量%,且特别优选15质量%至50质量%。如果可聚合化合物的含量在上面规定的范围内,则可以保持未曝光部分的足够的固化性和溶解性,且可以保持已曝光部分的足够的固化性,由此可以防止未曝光部分的溶解性的显著降低。
<聚合引发剂>
本发明的第一方面的着色固化性组合物包含聚合引发剂。
聚合引发剂不受特别限制,只要它可以引起如上所述的可聚合化合物的聚合即可,并且优选是考虑到物理性能,引发效率,吸收波长,可获得性,成本等而选择的。
聚合引发剂优选为光聚合引发剂。光聚合引发剂的实例包括选自卤代甲基
Figure BSA00000441701500901
二唑化合物和卤代甲基-均三嗪化合物中的至少一种活性卤素化合物,3-芳基-取代的香豆素化合物,洛粉碱二聚体,二苯甲酮化合物,苯乙酮化合物及其衍生物,环戊二烯-苯-铁配合物及其盐,以及肟化合物。光聚合引发剂的具体实例包括在JP-A 2004-295116的第[0070]至[0077]段中所述的那些。
在这些中,考虑到引起快速聚合反应等,优选肟化合物(以下,也称为“肟光聚合引发剂”)。
肟光聚合引发剂不受特别限制,并且其实例包括在例如,JP-A2000-80068(第[0004]至[0296]段),WO02/100903A1,JP-A 2001-233842,JP-A2006-342166(第[0004]至[0264]段),等中所述的肟化合物。
肟光聚合引发剂的具体实例包括但不限于,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-戊二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-己二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-庚二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(甲基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(乙基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮,2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(丁基苯硫基)苯基]-1,2-丁二酮,1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮,1-(O-乙酰基肟)-1-[9-甲基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮,1-(O-乙酰基肟)-1-[9-丙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮,1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮,和1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-丁基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮。
它们中,考虑到以更小的曝光剂量获得具有有利的形状的图案(特别是,用于固态图像传感器的图案的有利的矩形性),特别优选肟-O-酰基化合物,例如2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮和1-(O-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮,且其具体实例包括CGI-124和CGI-242(全部为商品名,由BASF Japan生产)。
此外,作为聚合引发剂,还优选如JP-A 2007-269779(第[0016]至[0082]段)中所述的由下式(OX-1)表示的肟光聚合引发剂。
Figure BSA00000441701500911
在式(OX-1)中,R1’表示包含芳环或杂芳环的取代基。R1a表示具有选自下列组(A)中的至少一个取代基的烷基。R2a表示烷酰基,烯酰基(alkenoyl),芳酰基(aryloyl),烷氧基羰基,芳氧基羰基,杂环氧基羰基,杂芳氧基羰基,烷硫基羰基,芳硫基羰基,杂环硫基羰基,杂芳硫基羰基,-CO-CO-Rd(Rd表示可以具有取代基的芳环或杂芳环)。n表示1至6的整数。
<组(A)>氰基,烯基,炔基,-NArAr’,-SAr,-COOH,-CONRaRb,-NRa-CO-Rb,-O-CO-NRaRb,-NRa-CO-ORb,-NRa-CO-NRaRb,-SO-Rc,-SO2-Rc,-O-SO2-Rc,-SO2-NRaRb,-NRa-SO2-Ra,-CO-NRa-CORb,-CO-NRa-SO2-Rb,-SO2-NRa-CO-Rb,-SO2-NRa-SO2-Rc,-Si(Ra)l(ORb)m,和杂环基。Ar和Ar’中的每一个独立地表示可以具有取代基的芳环或杂芳环,Ra和Rb中的每一个独立地表示氢原子或烷基,芳环或杂芳环,其可以具有取代基,Rc表示烷基,芳环或杂芳环,其可以具有取代基,且l和m中的每一个独立地表示0至3的整数,其满足l+m=3。
在本发明的第一方面中,考虑到灵敏度,随时间的稳定性和后加热过程中的着色,更优选由下式(OX-2)表示的化合物作为肟化合物。
Figure BSA00000441701500921
在式(OX-2)中,R和X中的每一个独立地表示一价取代基,A表示二价有机基团,Ar表示芳基,且n表示1至5的整数。
考虑到提高灵敏度,R优选为酰基且其优选具体实例包括乙酰基,丙酰基,苯甲酰基和甲苯甲酰基。
考虑到提高灵敏度并且抑制由于随时间加热引起的着色,A优选为未取代的亚烷基,被烷基(例如,甲基,乙基,叔丁基或十二烷基)取代的亚烷基,被烯基(例如,乙烯基或烯丙基)取代的亚烷基,或被芳基(例如,苯基,对甲苯基,二甲苯基,枯烯基,萘基,蒽基,菲基或苯乙烯基)取代的亚烷基。
考虑到提高灵敏度并且抑制随时间加热所引起的着色,Ar优选为取代或未取代的苯基。当苯基被取代时,取代基优选为卤素基团例如氟原子,氯原子,溴原子或碘原子。
考虑到提高在溶剂中的溶解性和在较长波长范围的吸收效率,X优选为可以被取代的烷基,可以被取代的芳基,可以被取代的烯基,可以被取代的炔基,可以被取代的烷氧基,可以被取代的芳氧基,可以被取代的烷硫基(alkylthioxy),可以被取代的芳硫基(arylthioxy),或可以被取代的氨基。
在式(OX-2)中,n优选表示1至2的整数。
下面是由式(OX-2)表示的化合物的具体实例,但是本发明不限于此。
Figure BSA00000441701500931
除上述光聚合引发剂以外,可以将在JP-A 2004-295116的第[0079]段中所述的其它已知的光聚合引发剂用于本发明的第一方面的着色固化性组合物。
光聚合引发剂可以单独或以两种以上的组合形式使用。
考虑到更有效地实现本发明的第一方面的效果,在着色固化性组合物的总固含量中的光聚合引发剂的含量(当使用两种以上的光聚合引发剂时,为其总含量)优选在3质量%至20质量%的范围内,更优选4质量%至19质量%,且特别优选5质量%至18质量%。
<溶剂>
本发明的第一方面的着色固化性组合物包含溶剂。
溶剂不受特别限制,只要它能够满足共存组分的溶解性或着色固化性组合物的涂布性即可,且优选是特别考虑到粘合剂相对于溶剂的溶解性,涂布性和安全性而选择的。
溶剂的实例包括:酯,包括乙酸乙酯,乙酸正丁酯,乙酸异丁酯,甲酸戊酯,乙酸异戊酯,乙酸异丁酯,丙酸丁酯,丁酸异丙酯,丁酸乙酯,丁酸丁酯,乳酸甲酯,乳酸乙酯,氧乙酸烷基酯(例如,氧乙酸甲酯,氧乙酸乙酯和氧乙酸丁酯(具体地,甲氧基乙酸甲酯,甲氧基乙酸乙酯,甲氧基乙酸丁酯,乙氧基乙酸甲酯和乙氧基乙酸乙酯)),3-氧丙酸烷基酯(例如,3-氧丙酸甲酯和3-氧丙酸乙酯(具体地,3-甲氧基丙酸甲酯,3-甲氧基丙酸乙酯,3-乙氧基丙酸甲酯和3-乙氧基丙酸乙酯)),和2-氧丙酸烷基酯(例如,2-氧丙酸甲酯,2-氧丙酸乙酯和2-氧丙酸丙酯(具体地,2-甲氧基丙酸甲酯,2-甲氧基丙酸乙酯,2-甲氧基丙酸丙酯,2-乙氧基丙酸甲酯和2-乙氧基丙酸乙酯)),2-氧-2-甲基丙酸甲酯和2-氧-2-甲基丙酸乙酯(具体地,2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯和2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯)),丙酮酸甲酯,丙酮酸乙酯,丙酮酸丙酯,乙酰乙酸甲酯,乙酰乙酸乙酯,2-氧代丁酸甲酯,和2-氧代丁酸乙酯。
醚的实例包括二甘醇二甲醚,四氢呋喃,乙二醇单甲醚,乙二醇单乙醚,甲基溶纤剂乙酸酯,乙基溶纤剂乙酸酯,二甘醇单甲醚,二甘醇单乙醚,二甘醇单丁醚,丙二醇单甲醚,丙二醇单甲醚乙酸酯,丙二醇单乙醚乙酸酯和丙二醇单丙醚乙酸酯。
酮的实例包括甲基乙基酮,环己酮,2-庚酮和3-庚酮。
芳族烃的优选实例包括甲苯和二甲苯。
考虑到每一种组分的溶解性,在包含碱溶性粘合剂时碱溶性粘合剂的溶解性和涂层表面性能,还优选混合两种以上的溶剂。当使用溶剂的混合溶液时,特别优选选自以下溶剂中的至少两种溶剂的混合物:3-乙氧基丙酸甲酯,3-乙氧基丙酸乙酯,乙基溶纤剂乙酸酯,乳酸乙酯,二甘醇二甲醚,乙酸丁酯,3-甲氧基丙酸甲酯,2-庚酮,环己酮,卡必醇乙酸乙酯,卡必醇乙酸丁酯,丙二醇甲基醚,和丙二醇甲基醚乙酸酯。
溶剂在着色固化性组合物中的用量优选占总固体组分浓度的10质量%至80质量%,更优选15质量%至60质量%。
<分散剂>
本发明的第一方面的着色固化性组合物优选含有分散剂。
作为分散剂,可以使用已知的颜料分散剂或表面活性剂。
可以使用许多种化合物作为分散剂,并且其实例包括阳离子表面活性剂例如酞菁衍生物(商业化产品,商品名:EFKA-745(由Efka生产),SOLSPERSE 5000(商品名,由Lubrizol Japan Ltd.生产);有机硅氧烷聚合物KP341(商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产),(甲基)丙烯酸(共)聚合物POLYFLOW No.75,90和95(全部为商品名,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.生产)和W001(商品名,由Yusho Co.,Ltd.生产);非离子表面活性剂例如聚氧乙烯月桂基醚,聚氧乙烯硬脂基醚,聚氧乙烯油烯基醚,聚氧乙烯辛基苯基醚,聚氧乙烯壬基苯基醚,聚乙二醇二月桂酸酯,聚乙二醇二硬脂酸酯和脱水山梨糖醇脂肪酸酯;阴离子表面活性剂例如W004,W005和W017(全部为商品名,由Yusho Co.,Ltd.生产);聚合物分散剂,例如EFKA-46,EFKA-47,EFKA-47EA,EFKA聚合物100,EFKA聚合物400,EFKA聚合物401和EFKA聚合物450(全部为商品名,由Morishita & Co.,Ltd.生产)和DISPERSE AID 6,DISPERSE AID 8,DISPERSE AID 15和DISPERSE AID 9100(全部为商品名,由San Nopco Ltd.生产);SOLSPERSE分散剂,例如SOLSPERSE 3000,5000,9000,12000,13240,13940,17000,24000,26000和28000(全部为商品名,由Lubrizol Japan Ltd.生产);ADEKAPLURONIC L31,F38,L42,L44,L61,L64,F68,L72,P95,F77,P84,F87,P94,L101,P103,F108,L121和P-123(全部为商品名,由Adeka Corporation生产),和ISONET S-20(商品名,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.生产)。
当本发明的第一方面的着色固化性组合物包含分散剂时,相对于颜料,分散剂在着色固化性组合物中的含量优选为1质量%至80质量%,更优选5质量%至70质量%,且最优选10质量%至60质量%。
<颜料衍生物>
本发明的第一方面的着色固化性组合物可以含有颜料衍生物。
存在于本发明的第一方面中的颜料衍生物是这样的化合物,其中将作为取代基的酸性基团,碱性基团或芳族基团引入到有机颜料的侧链中。
在本发明的第一方面中,通过使含与分散剂具有亲和势的部分的颜料衍生物吸附到颜料表面上,并且利用其作为分散剂的吸附点,可以将颜料以细粒的形式分散到着色组合物中,并且可以防止其再聚集。换言之,颜料衍生物具有通过将颜料表面改性而加速分散剂的吸附的作用。
当分散剂具有酸性基团时,可以进一步提高颜料的分散性,并且可以通过使用具有碱性基团的碱性颜料衍生物作为颜料衍生物而更有效地分散颜料的细粒。此外,通过使用包含碱性颜料衍生物的着色组合物,可以形成表现出抑制的色密度不均匀性和有利的颜色性能的滤色器。
在本发明的第一方面中使用的颜料衍生物具体地为:具有作为母体骨架的有机颜料和被引入到母体骨架的侧链上的取代基例如酸性基团,碱性基团或芳族基团的化合物。用作母体骨架的有机颜料的具体实例包括喹吖啶酮颜料,酞菁颜料,偶氮颜料,喹酞酮(quinophthalone)颜料,异二氢吲哚颜料,异二氢吲哚酮颜料,喹啉颜料,二酮基吡咯并吡咯颜料,以及苯并咪唑酮颜料。还可使用淡黄色芳族多环化合物例如萘化合物,蒽醌化合物,三嗪化合物和喹啉化合物,这些典型地没有被包含在染料中的化合物,作为母体骨架。
此外,在本发明的第一方面中的颜料衍生物的实例还包括在JP-A11-49974,11-189732,10-245501,2006-265528,8-295810,11-199796,2005-234478,2003-240938,2001-356210等中所述的那些。
当在本发明的第一方面的着色组合物中使用颜料衍生物时,相对于颜料的质量,颜料衍生物的用量优选在1质量%至80质量%的范围内,更优选3质量%至65质量%,还更优选5质量%至50质量%。当颜料衍生物的含量在上述范围内时,颜料可以有利地分散,同时将粘度抑制在低的水平,由此可以提高在分散后的分散稳定性。另外,通过使用这样获得的着色组合物,可以获得表现出高的透射率、优异的颜色性能和高对比度的滤色器。
<其它组分>
在不使本发明的效果劣化的程度上,除上述组分以外,本发明的第一方面的着色固化性组合物还可以含有其它组分例如树脂或交联剂。
-树脂-
作为在着色固化性组合物中使用的树脂,适宜地使用碱溶性粘合剂。
碱溶性粘合剂不受特别限制,只要它具有碱溶性即可,并且可以优选考虑到耐热性,显影性,可获得性等而选择。
碱溶性粘合剂的优选实例包括可溶于有机溶剂中并且可用弱碱性水溶液显影的线型有机高分子量聚合物。这样的线型有机高分子量聚合物的实例包括在侧链中具有羧酸的聚合物,例如,如在JP-A 59-44615,JP-B54-34327,58-12577和54-25957以及JP-A 59-53836和59-71048中所述的甲基丙烯酸共聚物,丙烯酸共聚物,衣康酸共聚物,巴豆酸共聚物,马来酸共聚物和部分酯化的马来酸共聚物。在侧链中具有羧酸的酸性纤维素衍生物也是可用的。
除上述粘合剂以外,具有羟基的聚合物与酸酐的加合物,聚羟基苯乙烯树脂,聚硅氧烷树脂,聚(2-羟基乙基(甲基)丙烯酸酯),聚乙烯吡咯烷酮,聚环氧乙烷类,聚乙烯醇类等也可作为碱溶性粘合剂用于本发明的第一方面。线型有机高分子量聚合物可以是亲水性单体的共聚产物。其实例包括(甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯,(甲基)丙烯酸羟基烷基酯,(甲基)丙烯酸甘油酯,(甲基)丙烯酰胺,N-羟甲基丙烯酰胺,仲或叔烷基丙烯酰胺,二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯,吗啉(甲基)丙烯酸酯,N-乙烯基吡咯烷酮,N-乙烯基己内酰胺,乙烯基咪唑,乙烯基三唑,(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,支链或直链丙基(甲基)丙烯酸酯,支链或直链丁基(甲基)丙烯酸酯,和苯氧基羟基丙基(甲基)丙烯酸酯。亲水性单体的其它实例包括含有四氢糠基,磷酸基,磷酸酯基,季铵盐基,乙烯氧基链,丙烯氧基链,磺酸基或衍生自其盐的基团,或吗啉代乙基的单体。
碱溶性粘合剂可以在其侧链中具有可聚合基团,以改善交联效率。例如,在其侧链中具有烯丙基,(甲基)丙烯酰基,烯丙氧基烷基等的聚合物等也是可用的。具有可聚合基团的聚合物的实例包括商业化产品,例如KSRESIST-106(商品名,由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)和CYCLOMER-P系列(全部为商品名,由Daicel Chemical Industries,Ltd.生产)。此外,为了改善固化膜的强度,醇溶性尼龙,和2,2-双-(4-羟基苯基)丙烷与表氯醇的聚醚也是可用的。
要使用的碱溶性粘合剂优选为通过使由下式(E-1)表示的化合物(以下,也称为“醚二聚体”)聚合而得到的聚合物(a)。
Figure BSA00000441701500981
在式(E-1)中,R1和R2中的每一个独立地表示氢原子或可以具有取代基的具有1至25个碳原子的烃基。
当本发明的第一方面的着色固化性组合物含有聚合物(a)时,可以提高由该组合物形成的固化膜的耐热性和透明度。
在表示醚二聚体的式(E-1)中,由R1和R2表示的可以具有取代基的具有1至25个碳原子的烃基不受特别限制,并且其实例包括直链或支链烷基,例如甲基,乙基,正丙基,异丙基,正丁基,异丁基,叔丁基,叔戊基,硬脂基,月桂基或2-乙基己基;芳基例如苯基;环脂族基例如环己基,叔丁基环己基,二环戊二烯基,三环癸基,异冰片基,金刚烷基或2-甲基-2-金刚烷基;烷氧基取代的烷基例如1-甲氧基乙基或1-乙氧基乙基;和芳基取代的烷基例如苄基。
它们中,考虑到耐热性,优选不太可能由于酸或热而脱离的包含伯或仲碳的基团,例如甲基,乙基,环己基或苄基。
由R1和R2表示的取代基彼此可以相同或不同。
醚二聚体的具体实例包括:
二甲基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二乙基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(正丙基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(异丙基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(正丁基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(异丁基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(叔丁基)-2,2’-[氧双(亚甲基)双-2-丙烯酸酯,
二(叔戊基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(硬脂基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(月桂基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(2-乙基己基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(1-甲氧基乙基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(1-乙氧基乙基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二苄基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二苯基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二环己基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(叔丁基环己基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(二环戊二烯基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(三环癸基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二(异冰片基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,
二金刚烷基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,和
二(2-甲基-2-金刚烷基)-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯。
它们中,二甲基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,二乙基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,二环己基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯,和二苄基-2,2’-[氧双(亚甲基)]双-2-丙烯酸酯是优选的。这些醚二聚体可以单独或以其两种以上的组合形式使用。
具有环氧基的聚合物也适合作为碱溶性粘合剂。
可以通过例如将具有环氧基的单体(以下也称为“用于引入环氧基的单体”)作为单体组分用于聚合而将环氧基引入到碱溶性粘合剂中。这样的具有环氧基的单体的实例包括(甲基)丙烯酸缩水甘油酯,(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯和邻-,间-或对-乙烯基苄基缩水甘油基醚。这些用于引入环氧基的单体可以单独或以其两种以上的组合形式使用。当用于获得碱溶性粘合剂的单体组分包括用于引入环氧基的单体时,其含量不受特别限制,但是相对于单体组分的总质量,优选在5质量%至70质量%,更优选10质量%至60质量%的范围内。
具有酸性基团的聚合物也适合作为碱溶性粘合剂。
酸性基团不受特别限制,并且其实例包括羧基,酚羟基,和羧酸酐基。这些酸性基团可以单独或以其两种以上的组合形式使用。为了将酸性基团引入到碱溶性粘合剂中,例如,可以将具有酸性基团的单体和/或能够在聚合后赋予酸性基团的单体(以下也称为“用于引入酸基的单体”)作为单体组分用于聚合。
当通过作为单体组分能够在聚合后赋予酸性基团的单体引入酸性基团时,例如,需要在聚合后进行例如以下描述的用于赋予酸性基团的处理。
具有酸性基团的单体的实例包括具有羧基的单体,例如(甲基)丙烯酸或衣康酸;具有酚羟基的单体,例如N-羟基苯基马来酰亚胺;以及具有羧酸酐基的单体,例如马来酸酐或衣康酸酐。特别是,它们中,(甲基)丙烯酸是优选的。
能够在聚合后赋予酸性基团的单体的实例包括具有羟基的单体,例如(甲基)丙烯酸2-羟乙酯;具有环氧基的单体,例如(甲基)丙烯酸缩水甘油酯;和具有异氰酸酯基的单体,例如(甲基)丙烯酸2-异氰酸酯基乙酯。这些用于引入酸性基团的单体可以单独或以其两种以上的组合形式使用。
当使用能够在聚合后赋予酸性基团的单体时,用于在聚合后赋予酸性基团的处理的实例包括通过聚合物反应使聚合物侧链的极性基团部分地改性的处理。
在这些碱溶性粘合剂中,考虑到耐热性,聚羟基苯乙烯树脂,聚硅氧烷树脂,丙烯酸类树脂,丙烯酰胺树脂和丙烯酰(acryl)/丙烯酰胺共聚物树脂是优选的,且考虑到控制显影性,丙烯酸类树脂,丙烯酰胺树脂和丙烯酰/丙烯酰胺共聚物树脂是优选的。
丙烯酸类树脂的优选实例包括由选自以下各项的单体形成的共聚物:(甲基)丙烯酸苄酯,(甲基)丙烯酸,(甲基)丙烯酸羟乙酯,(甲基)丙烯酰胺等;和商业化产品,例如KS RESIST-106(商品名,由Osaka Organic Chemical Industry Ltd.生产)以及CYCLOMER-P系列(全部为商品名,由Daicel Chemical Industries,Ltd.生产)。
考虑到显影性,液体粘度等,碱溶性粘合剂为重均分子量(通过GPC测量的聚苯乙烯换算值)优选1,000至2x105,更优选2,000至1x105,且特别优选5,000至5x104的聚合物。
碱溶性粘合剂的酸值优选在50mgKOH/g至300mgKOH/g的范围内,更优选75mgKOH/g至200mgKOH/g,且特别优选80mgKOH/g至160mgKOH/g。当碱溶性粘合剂的酸值在上面规定的范围内时,可以抑制在图案的形成过程中显影残留物的残留,并且可以改善涂布均匀性。
-交联剂-
交联剂可以在本发明的第一方面的着色固化性组合物中用作助剂,以进一步提高由着色固化性组合物形成的着色固化膜的硬度。
交联剂不受特别限制,只要它可以通过交联反应而固化膜即可,并且其实例包括(a)环氧树脂,(b)被选自羟甲基,烷氧基甲基或酰氧基甲基中的至少一个取代的三聚氰胺化合物,胍胺化合物,甘脲化合物或脲化合物,和(c)被选自羟甲基,烷氧基甲基或酰氧基甲基中的至少一个取代的苯酚化合物,萘酚化合物或羟基蒽化合物。在这些中,多官能环氧树脂是优选的。
交联剂的具体实例等的细节可以在JP-A 2004-295116的第[0134]至[0147]段中找到。
-聚合抑制剂-
在本发明的第一方面的着色固化性组合物中,优选加入少量聚合抑制剂以防止在制备或储存过程中可聚合化合物的不必要的热聚合。
可用于本发明的第一方面的聚合抑制剂的实例包括氢醌,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),以及N-亚硝基苯基羟基胺一代铯盐。
相对于组合物的总质量,聚合抑制剂的添加量优选在约0.01质量%至约5质量%的范围内。
-表面活性剂-
考虑到进一步提高涂布性,本发明的第一方面的着色固化性组合物可以含有表面活性剂。可以在本发明中使用的表面活性剂的实例包括各种表面活性剂,例如含氟表面活性剂,非离子表面活性剂,阳离子表面活性剂,阴离子表面活性剂,和硅氧烷表面活性剂。
特别是,通过使用含氟表面活性剂,可以进一步提高组合物作为涂布液的液体性能(特别是,流动性),从而进一步提高涂层厚度的均匀性并且节省液体的用量。
具体地,当使用含有含氟表面活性剂的着色固化性组合物时,在基板的要被涂布的表面和涂布液之间的表面张力降低,并且要被涂布的表面的润湿性得到提高,从而提高了涂布性。结果,即使在以少的液体量形成具有小至几微米的厚度的膜时,也可以有利地形成不均匀性被抑制的均匀厚度的膜。
含氟表面活性剂中的氟含量优选在3质量%至40质量%的范围内,更优选5质量%至30质量%,且特别优选7质量%至25质量%。当氟含量在上面规定的范围内时,有效地实现了涂膜厚度的均匀性,并且节省了液体的用量,同时在组合物中的溶解性是有利的。
含氟表面活性剂的实例包括MEGAFAC F171,F172,F173,F176,F177,F141,F142,F143,F144,R30,F437,F479,F482,F780和F781(全部为商品名,由DIC Corporation生产),FLUORAD FC430,FC431和FC171(全部为商品名,由Sumitomo 3M Limited生产),SURFLON S-382,SC-101,SC-103,SC-104,SC-105,SC1068,SC-381,SC-383,S393和KH-40(全部为商品名,由Asahi Glass Co.,Ltd.生产),和CW-1(商品名,由Zeneca生产)。
阳离子表面活性剂的具体实例包括酞菁衍生物(商业化产品,商品名:EFKA-745,由Morishita & Co.,Ltd.生产),有机硅氧烷聚合物(商品名:KP341,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生产),(甲基)丙烯酸(共)聚合物POLYFLOW No.75,No.90和No.95(全部为商品名,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.生产),和W001(商品名,由Yusho Co.,Ltd.生产)。
非离子表面活性剂的具体实例包括聚氧乙烯月桂基醚,聚氧乙烯硬脂基醚,聚氧乙烯油烯基醚,聚氧乙烯辛基苯基醚,聚氧乙烯壬基苯基醚,聚乙二醇二月桂酸酯,聚乙二醇二硬脂酸酯,以及脱水山梨糖醇脂肪酸酯(如PLURONIC L10,L31,L61,L62,10R5,17R2和25R2,以及TETRONIC304,701,704,901,904和150R1,全部为商品名,由BASF生产)。
阴离子表面活性剂的具体实例包括W004,W005和W017(全部为商品名,由Yusho Co.,Ltd.生产)。
硅氧烷表面活性剂的实例包括“TORAY SILICONE DC3PA”,“TORAYSILICONE SH7PA”,“TORAY SILICONE DC 11PA”,“TORAY SILICONESH21PA”,“TORAY SILICONE SH28PA”,“TORAY SILICONE SH29PA”,“TORAY SILICONE SH30PA”和“TORAY SILICONE SH8400”(全部为商品名,由Toray Silicone Co.,Ltd.生产),“TSF-4440”,“TSF-4300”,“TSF-4445”,“TSF-444(4)(5)(6)(7)6”,“TSF-4460”和“TSF-4452”(全部为商品名,由Toshiba Silicone Co.,Ltd.生产),“KP341”(商品名,由Silicone Co.,Ltd.生产),以及“BYK323”和“BYK330”(全部为商品名,由BYK Chemie生产)。
这些表面活性剂可以以其两种以上的组合形式使用。
-有机羧酸-
此外,考虑到提高未曝光部分的碱溶性并且进一步提高着色固化性组合物的显影性,优选将有机羧酸,优选分子量为1,000以下的低分子量有机羧酸加入到组合物中。
有机羧酸的具体实例包括脂族单羧酸,例如甲酸,乙酸,丙酸,丁酸,戊酸,新戊酸,己酸,二乙酸乙酯,庚酸和辛酸;脂族二羧酸例如草酸,丙二酸,琥珀酸,戊二酸,己二酸,庚二酸,辛二酸,壬二酸,癸二酸,十三烷二酸,甲基丙二酸,乙基丙二酸,二甲基丙二酸,甲基琥珀酸,四甲基琥珀酸以及柠康酸;脂族三羧酸例如丙三羧酸,乌头酸和樟脑三酸;芳族单羧酸例如苯甲酸,甲苯甲酸,枯茗酸,二甲基苯甲酸和3,5-二甲基苯甲酸;芳族多元羧酸例如邻苯二甲酸,间苯二甲酸,对苯二甲酸,偏苯三甲酸,均苯三甲酸,偏苯四甲酸和均苯四甲酸;以及其它羧酸例如苯基乙酸,氢化阿托酸,氢化肉桂酸,扁桃酸,苯基琥珀酸,阿托酸,肉桂酸,肉桂酸甲酯,肉桂酸苄酯,亚肉桂基乙酸,香豆酸和伞形酸。
-其它添加剂-
可以将各种添加剂任选地结合到着色固化性组合物中,所述添加剂包括填充剂,除上述那些以外的聚合物化合物,粘附促进剂,抗氧化剂,紫外线吸收剂以及聚集抑制剂。这些添加剂包括在JP-A 2004-295116的第[0155]至[0156]段中所述的那些。
此外,本发明的第一方面的着色固化性组合物可以含有在JP-A2004-295116的第[0078]段中所述的增感剂和光稳定剂,以及在同一出版物的第[0081]段中所述的热聚合抑制剂。
<着色热固化性组合物的制备方法>
本发明的第一方面的着色热固化性组合物通过混合上述必要组分和需要时的任选组分而制备。
在着色固化性组合物的制备中,构成着色固化性组合物的组分可以同时混合,或者可以在分别将每一种组分溶解或分散在溶剂中之后混合。在混合过程中的添加顺序或操作条件不受特别限制。例如,组合物可以通过同时将全部组分溶解或分散在溶剂中而制备,或者备选地,组合物可以由预先制备的各自含有部分组分的两种以上的溶液或分散体在使用(涂覆)组合物时制备。
可以将这样制备的着色固化性组合物在使用该组合物之前用Millipore过滤器等进行过滤,该过滤器的孔径优选为约0.01μm至3.0μm,更优选约0.05μm至0.5μm。
因为本发明的第一方面的着色固化性组合物表现出优异的储存稳定性并且可以形成具有优异的光坚牢度的着色固化膜,因此该组合物可以适用于形成用于液晶显示装置(LCD)或固态图像传感器(例如,CCD和CMOS图像传感器)的滤色器的着色像素。此外,该组合物可以适用于制备印刷墨水、喷墨墨水、涂料等。该组合物特别适用于形成用于固态图像传感器例如CCD和CMOS图像传感器的着色像素(滤色器)。
<滤色器及其制备方法>
下面,将描述使用本发明的第一方面的着色固化性组合物制备滤色器的方法(用于制备本发明的第一方面的滤色器的方法)。
用于制备本发明的第一方面的滤色器的方法包括步骤(A):将本发明的第一方面的着色固化性组合物涂覆到载体上以形成着色固化性组合物层,以及步骤(B):通过掩模将在步骤(A)中形成的着色固化性组合物层曝光,并且将已曝光的着色固化性组合物层显影以形成着色的图案。
用于制备本发明的第一方面的滤色器的方法优选还包括步骤(C):利用紫外线辐射辐照在步骤(B)中形成的着色图案,以及步骤(D):热处理在步骤(C)中已经用紫外线辐射辐照的着色图案。
以下,将更具体地描述用于制备本发明的第一方面的滤色器的方法。
-步骤(A)-
在用于制备本发明的第一方面的滤色器的方法中,通过涂布方法例如旋涂,流延涂布或辊涂将本发明的第一方面的着色固化性组合物涂覆到载体上,以形成着色固化性组合物层,并且任选地将着色固化性组合物层进行初步固化(预烘焙)以将其干燥。
用于本发明的第一方面的滤色器的制备方法的载体的实例包括:用于LCD等的钠玻璃,硼硅酸盐玻璃(商品名:)和石英玻璃,以及其上已经附着有透明导电膜的这些玻璃载体,用于成像装置的光电转换装置基板,例如硅基板,以及互补金属氧化物膜半导体(CMOS)基板。可以在载体上形成使像素彼此分开的黑带(black stripe)。此外,可以在这些载体上形成底涂层以改善与上层的粘附,防止材料的扩散或将载体表面平滑化。
当将着色固化性组合物旋涂在载体上时,为了降低滴落在载体上的组合物的量,可以在滴落组合物之前将适合的有机溶剂滴落在载体上,并且使载体旋转以改善组合物对载体的相容性。
预烘焙可以通过例如使用电热板或烘箱在70℃至130℃进行约0.5min至15min。
由着色固化性组合物形成的着色固化性组合物层的厚度可以根据目的适当地选择。通常,着色固化性组合物层的厚度优选在0.2μm至5.0μm的范围内,更优选0.3μm至2.5μm,且最优选0.3μm至1.5μm。这里提及的着色固化性组合物层的厚度是指在预烘焙后的膜厚度。
-步骤(B)-
在本发明的第一方面的滤色器的制备方法中,随后,通过掩模将已经形成于载体上的着色固化性组合物层曝光。
用于曝光的光或辐射优选为g-线,h-线,i-线,KrF光束或ArF光束,且特别优选i-线。当使用i-线时,曝光量优选为100mJ/cm2至10,000mJ/cm2
其它可用的曝光辐射源的实例包括超高压、高压、中压或低压汞灯,化学灯,碳弧灯,氙灯,金属卤化物灯,各种可见和紫外激光源,荧光灯,钨灯,以及太阳光。
(使用激光源的曝光步骤)
在使用激光光源进行的曝光步骤中,可以使用紫外线激光光束作为光源。术语激光是由受激发射的辐射引起的光放大(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)的缩略词。激光是由发生在具有布居反转(population inversion)的物质中的诱导发射的现象产生的,并且通过光波的放大或振荡产生具有强化的干涉性和方向性的单色光的振荡器,放大器或激子媒介物的实例包括晶体,玻璃,液体,染料和气体。由这些媒介物,获得了在紫外区中具有振荡波长的已知的激光光束,例如固体激光器,液体激光器,气体激光器或半导体激光器。它们中,考虑到其输出和振荡波长,固体激光器和气体激光器是优选的。
用于使用激光光源的曝光的激光优选是波长为优选300nm至380nm,更优选300nm至360nm的紫外线激光,因为该范围的波长对应抗蚀剂(着色固化性组合物)的光敏波长。
具体地,优选使用Nd:YAG激光器(第三谐波:355nm),其是具有高输出的较廉价的固体激光器;以及受激准分子激光器(XeCl:308nn,XeF:353nm)。
对于目标(着色固化性组合物)的曝光剂量优选在1mJ/cm2至100mJ/cm2,更优选1mJ/cm2至50mJ/cm2的范围内。考虑到所形成的图案的生产率,在该范围内的曝光剂量是优选的。
可以用于使用激光源的曝光步骤的曝光设备不受特别限制,并且其实例包括可商购的设备例如CALLISTO(商品名,由V Technology Co.,Ltd.生产),EGIS(商品名,由V Technology Co.,Ltd.生产)和DF2200G(商品名,由Dainippon Screen Mfg.Co.,Ltd.生产),并且还可以优选使用其它设备。
发光二极管(LED)或激光二极管(LD)也可以被用作活性辐射源。具体地,当需要紫外线辐射源时,可以使用紫外线LED或紫外线LD。其实例包括具有在365nm至420nm之间的波长范围内的主发射光谱的紫光LED,其可从Nichia Corporation商购。当需要更短的波长时,可以使用美国专利6,084,250中公开的发射以300nm至370nm之间的区域为中心的活性辐射的LED。提供在各种紫外线范围内的辐射的其它类型的紫外线LED也是可用的。在本发明中特别优选的活性辐射源为UV-LED,且还更优选具有在340nm至370nm的范围内的峰值波长的UV-LED。
因为紫外线激光表现出有利的平行性,因此可以使用该紫外线激光在没有掩模的情况下进行图案曝光。但是,考虑到进一步提高图案的线性,优选在图案曝光过程中使用掩模。
在随后显影处理之前,可以使用电热板或烘箱将已曝光的着色固化性组合物层在70℃至180℃加热0.5min至15min。
此外,曝光可以在使氮气在室(chamber)内流动的同时进行,以抑制着色固化性组合物层中的着色剂的氧化和变色。
随后,使用显影液将已曝光的着色固化性组合物层显影。通过全部这些过程,形成了着色的图案(抗蚀剂图案)。
显影液可以是各种有机溶剂或碱性水溶液的组合,只要它可以溶解未固化部分(未曝光部分)并且不溶解着色固化性组合物层的固化部分(曝光部分)即可。当显影液为碱性水溶液时,优选调节碱浓度使得显影液的pH为11至13,更优选11.5至12.5。特别是,可以适宜地使用其中氢氧化四乙铵的浓度被调节为0.001质量%至10质量%,优选0.01质量%至5质量%的碱性水溶液作为显影液。
显影时间优选在30秒至300秒的范围内,更优选30秒至120秒。显影温度优选为20℃至40℃,更优选23℃。
显影可以通过搅拌系统、喷淋系统、喷射系统等进行。
当使用碱性水溶液进行显影时,优选在显影后用水洗涤着色固化性组合物层。洗涤的方法可以根据目的而适当地选择。例如,洗涤可以通过如下方法来进行:使载体例如硅晶片基板以10rpm至500rpm的转速旋转,并且用从位于旋转中心上方的喷射喷嘴供应的纯水对其进行喷淋。
之后,在本发明的第一方面的滤色器的制备方法中,可以任选地将已经显影的着色图案进行后加热和/或后曝光,以加速着色图案的固化。
-步骤(C)-
特别是,在本发明的第一方面的滤色器的制备方法中,可以通过使用紫外线辐射进行后曝光而有效地抑制从着色固化性组合物向相邻的像素或向上层和下层的色移。色移是在使用染料例如特定配合物作为着色剂时发生的问题,但是这种问题可以通过使用紫外线辐射进行后曝光而减轻。
(通过紫外线辐照进行后曝光)
当使用紫外线辐照进行后曝光时,它优选以在显影前用于曝光的曝光剂量[mJ/cm2]的至少10倍的曝光剂量[mJ/cm2]进行。
通过在显影和如下所述的步骤(D)的热处理之间将已显影的着色图案曝光于紫外光(UV光)一定的时间时,可以有效地抑制在随后的加热过程中的色移的发生,并且可以提高光坚牢度。
作为用于辐照紫外光的光源,可以使用例如,超高压汞灯,高压汞灯,低压汞灯,深UV灯等。它们中,优选辐照以下紫外光的光源,该紫外光包括波长为275nm以下的光,其中相对于在紫外光中全部波长的光的总辐照照度,波长为275nm以下的光的辐照照度[mW/cm2]为5%以上。通过将紫外光中的波长为275nm以下的光的辐照照度调节为5%以上,可以进一步抑制向相邻的像素或上层和下层的色移,并且可以进一步提高光坚牢度。
出于这些观点,使用紫外线辐照的后曝光优选通过利用与在步骤(B)的曝光中使用的光源即亮线例如i-线不同类型的光源进行。具体地,后曝光优选通过使用高压汞灯,低压汞灯等进行。它们中,由于如上所述的相同原因,相对于在紫外光中全部波长的光的总辐照照度,波长为275nm以下的光的辐照照度[mW/cm2]优选为7%以上。此外,波长为275nm以下的光的辐照照度的上限适宜地为25%以下。
“总辐照照度”是指在曝光中包括的波长的光的照度之和(面积),其通过在每一个光谱波长的照度(通过单位面积的辐射能/单位时间;[mW/m2])为纵坐标而光的波长[nm]为横坐标时绘制曲线而得到。
优选将紫外光以步骤(B)的曝光中使用的曝光剂量的至少10倍的辐照剂量[mJ/cm2]辐照。当步骤(C)中的辐照剂量低于步骤(B)的曝光中使用的曝光剂量的10倍时,不能防止在相邻的像素之间或向上层和下层的色移,且光坚牢度可能劣化。
它们中,紫外光的辐照剂量优选为步骤(B)的曝光中使用的曝光剂量的12倍至200倍,更优选15倍至100倍。
在这样的情况下,在辐照的紫外光中的总辐照照度优选为200mW/cm2以上。当总辐照照度为200mW/cm2以上时,可以更有效地实现抑制在相邻的像素之间或向上层和下层的色移的效果以及提高光坚牢度的效果。它们中,总辐照照度优选在250mW/cm2至2,000mW/cm2的范围内,更优选300mW/cm2至1,000mW/cm2
-步骤(D)-
优选将已经经过如上所述使用紫外线辐照的后曝光的着色图案进行热处理。通过加热(后烘焙)形成的着色图案,可以使着色图案进一步固化。
热处理可以通过使用例如,电热板,各种加热器,烘箱等进行。
用于热处理的温度优选在100℃至300℃的范围内,更优选150℃至250℃。加热时间优选在30秒至30,000秒的范围内,更优选60秒至1,000秒。
在本发明的第一方面的滤色器的制备方法中,后曝光可以使用g-线,h-线,i-线,KrF,ArF,电子光束或X射线进行,代替如步骤(C)中所述使用紫外线辐射进行。
当通过使用如上所述的光源进行后曝光时,辐照时间典型地在10秒至180秒的范围内,优选20秒至120秒,更优选30秒至60秒。
备选地,在本发明的第一方面的滤色器的制备方法中,可以仅进行在步骤(D)中进行的后加热,而不进行步骤(C)中使用紫外线辐照的后曝光。
尽管可以首先进行后曝光或后加热,但是优选在后加热之前进行后曝光。这是因为,通过进行后曝光而促进着色图案的固化,可以抑制后加热中发生的着色图案的形状的变形,例如着色图案的热致下垂(thermal sagging)(矩形图案变为球形形状)或卷边底(图案的下部的回流)。
这样获得的着色图案构成滤色器的像素。
通过将工序(A)和(B)和任选的步骤(C)和(D)重复与像素的颜色数目相对应的次数,可以获得具有两种以上颜色的像素的滤色器。
步骤(C)和/或步骤(D)可以每次在完成单色的着色固化性组合物层的形成、曝光和显影后进行,或者可以在完成全部颜色的着色固化性组合物层的形成、曝光和显影后进行。
通过本发明的第一方面的滤色器的制备方法得到的滤色器(本发明的第一方面的滤色器)表现出优异的光坚牢度,该滤色器是由本发明的第一方面的着色固化性组合物制备的。
因此,本发明的第一方面的滤色器可以用于液晶显示装置,包括CCD图像传感器和CMOS图像传感器的固态图像传感器,以及使用它们的照相机系统。此外,本发明的第一方面的滤色器适用于其中在薄膜上形成具有极小尺寸的着色图案并且需要有利的矩形横截面剖面的固态图像传感器,特别是具有高于1,000,000像素的高分辨率的CCD和CMOS图像传感器。
即使当着色固化性组合物附着到例如喷射装置的喷嘴、涂布设备的管道或内部等时,根据本发明的第一方面的着色固化性组合物也可以使用已知的清洗液容易地被洗掉。在这样的情况下,为了更有效地进行洗刷,在根据本发明的第一方面的着色固化性组合物中使用的溶剂优选被用作清洗液。
此外,在JP-A 7-128867,7-146562,8-278637,2000-273370,2006-85140,2006-291191,2007-2101,2007-2102,2007-281523等中所述的清洗液也适合用作用于洗掉根据本发明的第一方面的着色固化性组合物的清洗液。
它们中,亚烷基二醇单烷基醚羧酸酯和亚烷基二醇单烷基醚是优选的。
这些溶剂可以单独或以其两种以上的组合形式使用。当混合两种以上的溶剂时,优选适用含羟基的溶剂和不含羟基的溶剂的混合物。含羟基的溶剂与不含羟基的溶剂的质量比在1/99至99/1,优选10/90至90/10,更优选20/80至80/20的范围内。特别优选丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)和丙二醇单甲醚(PGME)的混合溶剂,其中如上所述的混合比为60/40。
为了提高清洗液对着色固化性组合物的渗透性,清洗液可以含有如前所述的表面活性剂。
<固态图像传感器>
本发明的第一方面的固态图像传感器包括本发明的第一方面的滤色器。因为本发明的第一方面的滤色器表现出高的光坚牢度,因此包括该滤色器的固态图像传感器可以提供优异的颜色再现性。
固态图像传感器的构造不受特别限制,只要它包括本发明的第一方面的滤色器并且起固态图像传感器作用即可。
这样的构造的一个实例在载体上包括:在载体上形成的多个构成用于CCD图像传感器或CMOS图像传感器(固态图像传感器)的光接收区域的光电二极管以及由多晶硅等制成的转送电极,在其上形成的本发明的第一方面的滤色器,以及在其上形成的微透镜。
此外,考虑到防止着色剂的变色,包括本发明的第一方面的滤色器的照相机系统适宜地包括照相机透镜,且IR截除膜配备有二色性涂布覆盖玻璃,微透镜等,并且其材料优选具有吸收400nm以下的全部或部分UV光的光学性能。此外,优选照相机系统具有这样的结构,其中降低氧的渗透以抑制着色材料的氧化变色。例如,优选照相机系统被氮气部分地或完全地密封。
<液晶显示装置>
本发明的第一方面的滤色器表现出优异的光坚牢度且具有带有有利的色调的着色像素,因此它适合作为用于液晶显示装置的滤色器。
具有这样的滤色器的液晶显示装置可以显示高质量图像。
显示装置的定义和这样的显示装置的说明描述于例如,“电子显示装置(Electronic Display Device)(Akio Sasaki,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1990”,“显示装置(Display Device)(Sumiaki Ibuki,Sangyo Tosho Publishing Co.,Ltd.,1989)”。液晶显示装置描述于例如,“下一代液晶显示技术(Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)(Tatsuo Uchida,Kogyo Chosakai Publishing Co.,Ltd.,1994)”。本发明的第一方面适用的液晶显示装置不受特别限制,且本发明的第一方面可以应用于在例如“下一代液晶显示技术(Next Generation Liquid Crystal Display Techniques)”中所述的各种类型的液晶显示装置。
当在彩色TFT液晶显示装置中使用本发明的第一方面的滤色器时,它是特别有效的。彩色TFT液晶显示装置描述于例如,“彩色TFT液晶显示器(Color TFT Liquid Crystal Display)(Kyoritsu Shuppan Co.,Ltd.,1996)”中。此外,本发明的第一方面可应用于具有较宽视角的液晶显示装置例如面内切换(IPS)系统或多畴垂直配向(MVA)系统,以及STN,TN,VA,OCS,FFS,R-OCB等。
本发明的第一方面的滤色器也可以应用于阵列上滤色器(color-filter on array)(COA)系统,该系统表现出高的亮度和高清晰度。在COA液晶显示装置中,滤色器层除满足如上所述的通常要求以外,还必须满足对夹层电介质膜的要求,例如低介电常数和耐移除液体性。据推测,通过除选择UV激光曝光方法的类型以外还选择着色像素的颜色或厚度,可以提高滤色器对于用作曝光用光的UV激光的透射率,结果,可以提高着色像素的固化性,并且在不引起碎裂、剥离或不均匀性的情况下产生着色像素。因此,特别是,可以提高直接或间接设置在TFT载体上的着色层的耐受性,并且这样的着色层可用于COA液晶显示装置。为了满足低介电常数,可以在滤色器层上设置树脂涂层。
在通过COA系统形成的着色层中,为了电连接安置在着色层上的ITO电极和安置在着色层下面的驱动基板的端子,必须形成导电通路,例如具有约1μm至15μm的边长的矩形通孔、或U形凹陷区域。导电通路的尺寸(边长)优选为5μm以下,并且根据本发明的第一方面,也可以形成尺寸为5μm以下的导电通路。
这些图像显示系统描述于例如,“EL,PDP,LCD显示器-技术和市场的最新趋向(EL,PDP,LCD Display-Latest Trends of Technology and Markets)(Research Study Division ofToray Research Center,Inc.,2001)”的第43页。
除本发明的第一方面的滤色器以外,本发明的第一方面的液晶显示装置还包括各种构件例如电极基板,偏振膜,相位差膜,背光,隔体和视角补偿膜。本发明的第一方面的滤色器可以应用于包括这些已知的构件的液晶显示装置。
这些构件描述于例如“液晶显示相关材料和化学品的′94市场(′94Market of Liquid Crystal Display Related Materials And Chemicals)(Kentaro Shima,CMC Publishing Co.,Ltd.,1994)”和“2003年液晶相关市场的现状和前景(2003 Current State And Perspective Of Liquid Crystal Related Market (Ryokichi Omote,Fuji Chimera Research Institute,Inc.,2003)”。
背光描述于例如,SID meeting Digest 1380(2005)(A.Konno等)和Monthly Display,2005年12月,第18-24页(Hiroyasu Shima)和第25-30页(Takaaki Yagi)。
当在液晶显示装置中使用本发明的第一方面的滤色器时,可以在与已知的三波长冷阴极管结合时实现高对比度。此外,通过使用红、绿和蓝LED光源(RGB-LED)作为背光,可以获得具有高亮度、高色纯度和有利的颜色再现性的液晶显示装置。
<第二方面>
本发明的第二方面是一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,具有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
已经证实,当着色图案由包含含有二吡咯亚甲基化合物的染料和酞菁颜料的着色固化性组合物形成时,可能发生其中着色图案的颜色渗入相邻的层的现象(也称为“渗色”),特别是在对着色图案进行热处理时。
本发明的第二方面是考虑到上述情形而进行的,并且旨在实现下列目的。
具体地,本发明的第二方面的一个目的是提供一种能够形成表现出受抑制的渗色的着色图案的着色固化性组合物。
本发明的第二方面的另一个目的是提供一种表现出受抑制的渗色的滤色器,和用于制备该滤色器的方法,以及包括该滤色器的固态图像传感器。
根据本发明的第二方面,可以提供能够形成表现出受抑制的渗色的着色图案的着色固化性组合物。
此外,根据本发明的第二方面,可以提供表现出受抑制的渗色的滤色器,和用于制备该滤色器的方法,以及包括该滤色器的固态图像传感器。<着色固化性组合物>
首先,将描述本发明的第二方面的着色固化性组合物。
本发明的第二方面的着色固化性组合物包含酞菁颜料,具有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体,聚合引发剂,可聚合化合物,和溶剂。
当着色图案由包含含有二吡咯亚甲基化合物的染料和酞菁颜料的着色固化性组合物形成时,在对着色图案进行热处理时可能发生其中着色图案的颜色渗入相邻的层或层压的层的现象(渗色)。这被认为是因为含有二吡咯亚甲基化合物的染料可能通过热处理而容易地迁移到相邻的层或层压的层中。
在这方面,通过使用根据本发明的第二方面的着色固化性组合物,可以抑制在着色图案的形成过程中的渗色的发生。
尽管渗色受到抑制的原因未得到充分了解,但是据认为是因为:作为使用具有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体作为含有二吡咯亚甲基化合物的着色剂的结果,着色剂向相邻的层或层压的层的迁移受到抑制。但是,本发明不限于这种推测。
<酞菁颜料>
在本发明的第二方面中使用的酞菁颜料不受特别限制,只要它是具有酞菁骨架的颜料即可。包含在酞菁颜料中的中心金属可以是能够构成酞菁骨架的任何金属且不受特别限制。它们中,优选使用镁,钛,铁,钴,镍,铜,锌和铝作为中心金属。
在本发明的第二方面中使用的酞菁颜料的具体实例包括C.I.颜料蓝15,C.I.颜料蓝15:1,C.I.颜料蓝15:2,C.I.颜料蓝15:3,C.I.颜料蓝15:4,C.I.颜料蓝15:5,C.I.颜料蓝15:6,C.I.颜料蓝16,C.I.颜料蓝17:1,C.I.颜料蓝75,C.I.颜料蓝79,C.I.颜料绿7,C.I.颜料绿36,C.I.颜料绿37,氯铝酞菁,羟基铝酞菁,铝酞菁氧化物和锌酞菁。它们中,考虑到光坚牢度和着色强度,优选C.I.颜料蓝15,C.I.颜料蓝15:6,C.I.颜料蓝15:1和C.I.颜料蓝15:2,且特别优选C.I.颜料蓝15:6。
相对于着色固化性组合物的全部固体组分,酞菁颜料在本发明的第二方面中使用的着色固化性组合物中的含量优选在10质量%至60质量%的范围内,更优选20质量%至60质量%,且最优选35质量%至50质量%。<含有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体>
本发明的第二方面的着色固化性组合物含有至少一种含有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体(以下也称为“含可聚合基团的染料多聚体”)。含可聚合基团的染料多聚体起着例如本发明的第二方面的着色固化性组合物中的着色剂的作用。
含可聚合基团的染料多聚体表现出有利的色调和高吸收系数,因为它是含有衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体,且本发明的第二方面的着色固化性组合物即使在它形成为薄膜时也能够形成表现出优异的色纯度的固化膜。
含可聚合基团的染料多聚体可以包含单种衍生自二吡咯亚甲基染料的基团,或者可以包含它们的两种以上。
因为含可聚合基团的染料多聚体具有可聚合基团,因此本发明的第二方面的着色固化性组合物能够形成具有优异的光坚牢度,耐热性和耐溶剂性,受抑制的渗色,以及有利的图案可形成性的固化膜,即使在它形成为薄膜时。
含可聚合基团的染料多聚体可以包含单种可聚合基团,或者可以包含它们的两种以上。
可聚合基团的实例包括烯键式不饱和基团(例如,甲基丙烯酰基,丙烯酰基或苯乙烯基),环状醚基(例如,环氧基或氧杂环丁基),等。它们中,考虑到在聚合后的耐热性和耐溶剂性,烯键式不饱和基团是优选的。
优选含可聚合基团的染料多聚体含有具有可聚合基团的结构单元和具有衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的结构单元(以下也称为“具有染料衍生的基团的结构单元”)作为重复单元。
此外,除“具有可聚合基团的结构单元”和“具有染料衍生的基团的结构单元”以外,含可聚合基团的染料多聚体还可以含有其它结构单元。
在含可聚合基团的染料多聚体中,考虑到降低滤色器的厚度,具有染料衍生的基团的结构单元的含量按质量比计优选在60质量%至99质量%的范围内,更优选70质量%至97质量%,且还更优选80质量%至95质量%。
此外,考虑到耐热性和耐溶剂性,具有可聚合基团的结构单元的含量按质量比计优选在1质量%至40质量%的范围内,更优选3质量%至30质量%,且还更优选5质量%至20质量%。
尽管含可聚合基团的染料多聚体的重均分子量(通过GPC方法测量的聚苯乙烯换算值)不受特别限制,但是考虑到更有效地抑制渗色,它优选在3000至50000的范围内,更优选5000至30000,且特别优选7000至20000。
具有染料衍生的基团的结构单元可以通过进行例如染料化合物的自由基聚合而引入到含可聚合基团的染料多聚体中,在所述染料化合物中,可聚合基团(例如,丙烯酰氧基,甲基丙烯酰氧基或苯乙烯基)被引入到二吡咯亚甲基染料骨架中。备选地,具有染料衍生的基团的结构单元可以通过使染料化合物与多官能交联剂反应而被引入到含可聚合基团的染料多聚体中,在所述染料化合物中,能够进行缩聚或加聚反应的基团被引入到二吡咯亚甲基染料骨架中。
具有可聚合基团的结构单元可以通过例如下列方法被引入到含可聚合基团的染料多聚体中。
具体地,具有可聚合基团的结构单元可以通过以下方法而引入:使染料化合物和不具有染料骨架的共聚组分(例如,甲基丙烯酸,丙烯酸或甲基丙烯酸羟乙酯)共聚以获得多聚体,然后加入具有能够与衍生自共聚组分的结构单元反应的基团的可聚合化合物(例如,甲基丙烯酸缩水甘油酯或异氰酸甲基丙烯酰氧基乙酯)。
此外,含可聚合基团的染料多聚体可以通过以下方法获得:将与负责染料化合物的多聚的可聚合基团不同的可聚合基团,引入到染料化合物中的二吡咯亚甲基染料骨架中,然后使染料化合物聚合。
以下,将更详细地描述二吡咯亚甲基染料,具有染料衍生的基团的结构单元,以及具有可聚合基团的结构单元。
(1)二吡咯亚甲基染料
尽管二吡咯亚甲基染料不受特别限制,但是考虑到光坚牢度和耐热性,优选使用由下式(C)表示的二吡咯亚甲基染料。
在式(C)中,R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基,R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基,Ma表示金属或金属化合物,X3和X4中的每一个独立地表示NR(其中R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氧原子或硫原子,Y1表示NRc(其中Rc表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)或氮原子,Y2表示氮原子或碳原子,R8和R9中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基或杂环氨基,R8和Y1可以相互结合以形成5-,6-或7-元环,R9和Y2可以相互结合以形成5-,6-或7-元环,X5表示能够与Ma结合的基团,且a表示0,1或2。此外,由式(C)表示的二吡咯亚甲基染料包括其互变异构体。
将更详细描述式(C)的取代基。
R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基。取代基的实例包括卤素原子(例如,氟,氯或溴),烷基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,叔丁基,戊基,己基,庚基,辛基,2-乙基己基,十二烷基,十六烷基,环丙基,环戊基,环己基,1-降冰片基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至18个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),甲硅烷基(具有优选3至38个碳原子,更优选3至18个碳原子的甲硅烷基,例如三甲基甲硅烷基,三乙基甲硅烷基,三丁基甲硅烷基,叔丁基二甲基甲硅烷基或叔己基二甲基甲硅烷基),羟基,氰基,硝基,烷氧基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷氧基,例如甲氧基,乙氧基,1-丁氧基,2-丁氧基,异丙氧基,叔丁氧基,十二烷氧基,或环烷氧基,例如环戊氧基或环己氧基),芳氧基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳氧基,例如苯氧基或1-萘氧基),杂环氧基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环氧基,例如1-苯基四唑-5-氧基或2-四氢吡喃基氧基),甲硅烷氧基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的甲硅烷氧基,例如三甲基甲硅烷氧基,叔丁基二甲基甲硅烷氧基或二苯基甲基甲硅烷氧基),酰氧基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的酰氧基,例如乙酰氧基,新戊酰氧基,苯甲酰氧基或十二烷酰氧基),烷氧基羰基氧基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基氧基,例如乙氧基羰基氧基,叔丁氧基羰基氧基,或环烷氧基羰基氧基,例如,环己氧基羰基氧基),芳氧基羰基氧基(具有优选7至32个碳原子,优选7至24个碳原子的芳氧基羰基氧基,例如苯氧基羰基氧基),氨基甲酰基氧基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨基甲酰基氧基,例如N,N-二甲基氨基甲酰基氧基,N-丁基氨基甲酰基氧基,N-苯基氨基甲酰基氧基或N-乙基-N-苯基氨基甲酰基氧基),氨磺酰基氧基(具有优选0至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨磺酰基氧基,例如N,N-二乙基氨磺酰基氧基或N-丙基氨磺酰基氧基),烷基磺酰基氧基(具有优选1至38个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基磺酰基氧基,例如甲基磺酰基氧基,十六烷基磺酰基氧基或环己基磺酰基氧基),
芳基磺酰基氧基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基磺酰基氧基,例如苯基磺酰基氧基),酰基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的酰基,例如甲酰基,乙酰基,新戊酰基,苯甲酰基,十四烷酰基或环己酰基),烷氧基羰基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基,乙氧基羰基,十八烷氧基羰基,环己氧基羰基或2,6-二-叔丁基-4-甲基环己氧基羰基),芳氧基羰基(具有优选7至32个碳原子,优选7至24个碳原子的芳氧基羰基,例如苯氧基羰基),氨基甲酰基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨基甲酰基,例如氨基甲酰基,N,N-二乙基氨基甲酰基,N-乙基-N-辛基氨基甲酰基,N,N-二丁基氨基甲酰基,N-丙基氨基甲酰基,N-苯基氨基甲酰基,N-甲基-N-苯基氨基甲酰基或N,N-二环己基氨基甲酰基),氨基(具有优选32个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的氨基,例如氨基,甲基氨基,N,N-二丁基氨基,十四烷基氨基,2-乙基己基氨基或环己基氨基),苯胺基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的苯胺基例,如苯胺基或N-甲基苯胺基),杂环氨基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环氨基,例如4-吡啶基氨基),甲酰氨基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的甲酰氨基,例如乙酰氨基,苯甲酰氨基,十四烷酰氨基,新戊酰氨基或环己酰氨基),脲基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的脲基,例如脲基,N,N-二甲基脲基或N-苯基脲基),酰亚胺基(具有优选36个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的酰亚胺基,例如N-琥珀酰亚胺基或N-邻苯二甲酰亚胺基),烷氧基羰基氨基(具有优选2至48个碳原子,更优选2至24个碳原子的烷氧基羰基氨基,例如甲氧基羰基氨基,乙氧基羰基氨基,叔丁氧基羰基氨基,十八烷氧基羰基氨基或环己氧基羰基氨基),芳氧基羰基氨基(具有优选7至32个碳原子,优选7至24个碳原子的芳氧基羰基氨基,例如苯氧基羰基氨基),亚磺酰氨基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的亚磺酰氨基,例如甲烷亚磺酰氨基,丁烷亚磺酰氨基,苯亚磺酰氨基,十六烷亚磺酰氨基或环己烷亚磺酰氨基),氨磺酰基氨基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的氨磺酰基氨基,例如N,N-二丙基氨磺酰基氨基或N-乙基-N-十二烷基氨磺酰基氨基),偶氮基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的偶氮基,例如苯基偶氮基或3-吡唑基偶氮基),
烷硫基(具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷硫基,例如甲硫基,乙硫基,辛硫基或环己硫基),芳硫基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳硫基,例如苯硫基),杂环硫基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至18个碳原子的杂环硫基,例如2-苯并噻唑基硫基,2-吡啶基硫基或1-苯基四唑基硫基),烷基亚磺酰基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基亚磺酰基,例如十二烷基亚磺酰基),芳基亚磺酰基(具有优选6至32个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基亚磺酰基,例如苯基亚磺酰基),烷基磺酰基(烷基磺具有优选1至48个碳原子,更优选1至24个碳原子的烷基磺酰基,例如甲基磺酰基,乙基磺酰基,丙基磺酰基,丁基磺酰基,异丙基磺酰基,2-乙基己基磺酰基,十六烷基磺酰基,辛基磺酰基或环己基磺酰基),芳基磺酰基(具有优选6至48个碳原子,更优选6至24个碳原子的芳基磺酰基,例如苯基磺酰基或1-萘基磺酰基),氨磺酰基(具有优选32个以下碳原子,更优选24个以下碳原子的氨磺酰基,例如氨磺酰基,N,N-二丙基氨磺酰基,N-乙基-N-十二烷基氨磺酰基,N-乙基-N-苯基氨磺酰基或N-环己基氨磺酰基),磺基,膦酰基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的膦酰基,例如苯氧基膦酰基,辛氧基膦酰基或苯基膦酰基)和氧膦基氨基(具有优选1至32个碳原子,更优选1至24个碳原子的氧膦基氨基,例如二乙氧基氧膦基氨基或二辛氧基氧膦基氨基)。
当由R2和R5表示的取代基是可以被进一步取代的取代基时,它可以被例如上述取代基中的任何一个进一步取代。当R2或R5被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
它们中,R2和R5优选表示氰基,烷氧基羰基,氨基甲酰基,酰基或烷基磺酰基,更优选烷氧基羰基或氨基甲酰基。它们中,R3和R4优选表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基,更优选取代或未取代的具有1至10个碳原子的烷基,或取代或未取代的苯基。
R7优选表示氢原子,卤素原子,烷基(优选具有1至24个碳原子,更优选具有1至12个碳原子的烷基,例如,甲基,乙基,丙基,丁基,异丙基,叔丁基,2-乙基己基,十二烷基,环丙基,环戊基,环己基或金刚烷基),芳基(优选具有6至24个碳原子,更优选具有6至12个碳原子的芳基,例如,苯基或萘基),或杂环基(优选具有1至24个碳原子,更优选具有1至12个碳原子的杂环基,例如,2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基)。
它们中,R7优选表示氢原子,烷基,芳基或杂环,更优选氢原子或烷基,且还更优选氢原子。
R7的烷基,芳基或杂环基可以被例如如前所述的由R2至R5表示的取代基取代,且当它被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(C)中,Ma表示金属原子或金属化合物。金属原子或金属化合物可以是任何金属原子或金属化合物,只要它可以形成配合物即可,并且其实例包括二价金属原子,二价金属氧化物,二价金属氢氧化物和二价金属氯化物,例如Zn,Mg,Si,Sn,Rh,Pt,Pd,Mo,Mn,Pb,Cu,Ni,Co和Fe,以及包括AlCl,InCl,FeCl,TiCl2,SnCl2,SiCl2和GeCl2的金属氯化物,包括TiO和VO的金属氧化物,以及包括Si(OH)2的金属氢氧化物。
在式(C)中,X3和X4中的每一个独立地表示NR,氧原子或硫原子,其中R表示氢原子,烷基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至12个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,2-乙基己基,十二烷基,环丙基,环戊基,环己基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至24个碳原子,更优选2至12个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),酰基(具有优选1至24个碳原子,更优选2至18个碳原子的酰基,例如乙酰基,新戊酰基,2-乙基己基,苯甲酰基或环己酰基),烷基磺酰基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷基磺酰基,例如甲基磺酰基,乙基磺酰基,异丙基磺酰基或环己基磺酰基),或芳基磺酰基(具有优选6至24个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基磺酰基,例如苯基磺酰基或萘基磺酰基)。
由R表示的烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基可以被例如如前所述的由R2至R5表示的任何一个取代基取代,且当它被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(C)中,Y1表示NRc或氮原子,且Rc的定义与X3和X4的R的定义相同,且其优选实施方案也相同。
在式(C)中,R8和R9中的每一个独立地表示烷基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至12个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基,乙基,丙基,异丙基,丁基,异丁基,叔丁基,己基,2-乙基己基,十二烷基,环丙基,环戊基,环己基或1-金刚烷基),烯基(具有优选2至24个碳原子,更优选2至12个碳原子的烯基,例如乙烯基,烯丙基或3-丁烯-1-基),芳基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基,例如苯基或萘基),杂环基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环基,例如2-噻吩基,4-吡啶基,2-呋喃基,2-嘧啶基,1-吡啶基,2-苯并噻唑基,1-咪唑基,1-吡唑基或苯并三唑-1-基),烷氧基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷氧基,例如甲氧基,乙氧基,丙氧基,丁氧基,己氧基,2-乙基己氧基,十二烷氧基或环己氧基),芳氧基(具有优选6至24个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳氧基,例如苯氧基或萘氧基),烷基氨基(具有优选1至36个碳原子,更优选1至18个碳原子的烷基氨基,例如甲基氨基,乙基氨基,丙基氨基,丁基氨基,己基氨基,2-乙基己基氨基,异丙基氨基,叔丁基氨基,叔辛基氨基,环己基氨基,N,N-二乙基氨基,N,N-二丙基氨基,N,N-二丁基氨基或N-甲基-N-乙基氨基),芳基氨基(具有优选6至36个碳原子,更优选6至18个碳原子的芳基氨基,例如苯基氨基,萘基氨基,N,N-二苯基氨基或N-乙基-N-苯基氨基),或杂环氨基(具有优选1至24个碳原子,更优选1至12个碳原子的杂环氨基,例如2-氨基吡咯,3-氨基吡唑,2-氨基吡啶或3-氨基吡啶)。
它们中,R8和R9各自优选表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的芳基,更优选具有1至15个碳原子的取代或未取代的烷基或具有6至15个碳原子的取代或未取代的苯基。
在式(C)中,当由R8或R9表示的烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基或杂环氨基为可以被进一步取代的基团时,例如,它可以被如前所述的由R2至R5表示的取代基取代,且当它被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(C)中,R8和Y1可以相互结合以与碳原子一起形成5-元环(例如,环戊烷,吡咯烷,四氢呋喃,二氧戊环,四氢噻吩,吡咯,呋喃,噻吩,吲哚,苯并呋喃或苯并噻吩),6元环(例如,环己烷,哌啶,哌嗪,吗啉,四氢吡喃,二烷,五甲撑硫,二噻烷,苯,哌啶,哌嗪,哒嗪,喹啉或喹唑啉)或7元环(例如,环庚烷或六亚甲基亚胺)。
在式(C)中,R9和Y2可以相互结合以与碳原子一起形成5-元环,例如,环戊烷,吡咯烷,四氢呋喃,二氧戊环,四氢噻吩,吡咯,呋喃,噻吩,吲哚,苯并呋喃或苯并噻吩),6元环(例如,环己烷,哌啶,哌嗪,吗啉,四氢吡喃,二
Figure BSA00000441701501222
烷,五甲撑硫,二噻烷,苯,哌啶,哌嗪,哒嗪,喹啉或喹唑啉)或7元环(例如,环庚烷或六亚甲基亚胺)。
在式(C)中,当由R8和Y1或R9和Y2形成的5-,6-或7-元环为可以被取代的环时,它可以被如前所述的由R2至R5表示的取代基取代,且当它被2个以上取代基取代时,这些取代基彼此可以相同或不同。
在式(C)中的X5可以是任何基团,只要它能够与Ma结合即可,且其具体实例包括水,醇(例如,甲醇,乙醇和丙醇)等,以及衍生自以下文献中所述的化合物:“金属螯合物(Metal Chelates)”,[1]Takeichi Sakaguchi and Kyohei Ueno(1995,Nankodo),“金属螯合物(Metal Chelates)”[2](1996),“金属螯合物(Metal Chelates)”[3](1997),等。它们中,考虑到生产,水,羧酸化合物,磺酸化合物和醇是优选的,且水,羧酸化合物和磺酸化合物是更优选的。a表示0,1或2。
在由式(C)表示的化合物中,R2至R5的优选实施方案与如前所述的R2至R5的优选实施方案相同,R7的优选实施方案与如前所述的R7的优选实施方案相同,Ma表示Zn,Cu,Co或VO,X3和X4中的每一个独立地表示NR(其中R表示氢原子或烷基)或氧原子,Y1表示NRc(其中Rc表示氢原子或烷基)或氮原子,Y2表示氮原子或碳原子,R8和R9中的每一个独立地表示烷基,芳基,杂环基,烷氧基或烷基氨基,X5表示通过氧原子结合的基团,且a表示0或1。R8和Y1可以相互结合以形成5-元或6-元环,或R9和Y2可以相互结合以形成5-或6-元环。
在由式(C)表示的化合物的更优选实施方案中,R2和R5中的每一个独立地表示烷氧基羰基或氨基甲酰基,R3和R4中的每一个独立地表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的苯基,R7表示氢原子或甲基,R8和R9中的每一个独立地表示取代或未取代的烷基或取代或未取代的苯基,X3和X4各自表示氧原子,Y1表示NRc(其中Rc表示氢原子或烷基)或氮原子,Y2表示氮原子,Ma表示Zn,且X5表示羧酸化合物或磺酸化合物。
在式(C)中,考虑到合成适合性,引入负责多聚(染料多聚体的形成)的可聚合基团的位置不受特别限制,但是优选为R2至R5,R8,R9和X5中的任何一个或更多个,更优选R3,R4,R8和R9中的任何一个或更多个,且还更优选R8和/或R9
考虑到膜厚度,由式(C)表示的二吡咯亚甲基染料的摩尔吸光系数优选尽可能高。考虑到提高色纯度,最大吸收波长(λmax)优选在520nm至580nm的范围内,更优选530nm至570nm。最大吸收波长和摩尔吸光系数通过分光光度计(UV-2400PC,商品名,由Shimadzu Corporation生产)测量。
考虑到溶解性,由式(C)表示的二吡咯亚甲基染料的熔点优选不太高。
合成二吡咯亚甲基染料的方法,使染料多聚的方法以及将可聚合基团引入到染料中的方法可以选自在JP-A 2007-147784,JP-A 2008-292970等中所述的那些方法。
(2)具有染料衍生的基团的结构单元
具有染料衍生的基团的结构单元优选为具有衍生自上述优选染料的基团的结构单元。下面显示了具有染料衍生的基团的结构单元的具体实例,但是本发明不限于此。以下,具有染料衍生的基团的结构单元也称为“染料单元”。
Figure BSA00000441701501241
Figure BSA00000441701501251
Figure BSA00000441701501261
(3)具有可聚合基团的结构单元
包含在含可聚合基团的染料多聚体中的具有可聚合基团的结构单元的实例包括:通过加入具有与结构单元反应的基团的可聚合化合物(例如,甲基丙烯酸缩水甘油酯或甲基丙烯酰氧基乙基异氰酸酯)而得到的结构单元,所述结构单元衍生自已经与已知的染料化合物共聚的共聚组分(例如,甲基丙烯酸,丙烯酸,或甲基丙烯酸羟乙酯)。
在具有可聚合基团的结构单元(以下也称为“可聚合单元”)中的可聚合基团不受特别限制,并且其实例包括烯键式不饱和基团(例如,甲基丙烯酰基,丙烯酰基或苯乙烯基),以及环状醚基(例如,环氧基或氧杂环丁基)。它们中,考虑到耐热性和耐溶剂性,烯键式不饱和基团是优选的。
具有可聚合基团的结构单元的实例包括下列具体实例。但是,本发明不限于此。
(4)其它结构单元
含可聚合基团的染料多聚体可以包含另外的共聚组分作为结构单元,只要不损害本发明的效果即可。当通过自由基聚合合成含可聚合基团的染料多聚体时,共聚组分可以是任何单体,只要它是具有至少一个乙烯基的单体即可,且其具体实例包括下列单体。
可共聚单体的实例包括丙烯酸,α-氯代丙烯酸,α-烷基丙烯酸(例如,甲基丙烯酸或α-羟基甲基丙烯酸)以及衍生自丙烯酸的盐,酯或酰胺(例如,丙烯酸钠,甲基丙烯酸四甲基铵,2-丙烯酰氨基-2-甲基丙磺酸钠,3-丙烯酰氧基丙磺酸钠,丙烯酰胺,甲基丙烯酰胺,二丙酮丙烯酰胺,丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸乙酯,甲基丙烯酸正丁酯,甲基丙烯酸2-乙基己酯,甲基丙烯酸2-羟乙酯,丙烯酸2-羟乙酯,甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯,以及甲基丙烯酸苄酯),乙烯基酯(例如,乙酸乙烯酯),丙烯腈,芳族乙烯基化合物(例如,苯乙烯,对-苯乙烯甲酸,和对-苯乙烯磺酸),偏二氯乙烯,乙烯基烷基醚(例如,乙烯基乙基醚),马来酸酯,衣康酸,乙烯基咪唑,乙烯基吡啶,乙烯基吡咯烷酮和乙烯基咔唑。
当含可聚合基团的染料多聚体通过缩聚或加聚合成(例如,聚酯,聚脲,聚酰胺或聚酰胺酸)时,可共聚单体可以是任何单体,只要它是具有至少2个反应性基团的单体即可,并且其实例包括醇(如1,6-己二醇和2,2-双羟基甲基丙酸),异氰酸酯(例如,1,3-甲苯二异氰酸酯,2.2-双羟基甲基丙酸),胺(例如,乙二胺和三亚甲基二胺)和酸酐。
考虑到提高着色图案的形成适合性,可共聚单体优选为具有碱溶性基团的单体,例如甲基丙烯酸或丙烯酸。
考虑到由包含含可聚合基团的染料多聚体的着色固化性组合物形成着色图案,碱溶性基团在含可聚合基团的染料多聚体中的含量优选在1质量%至40质量%的范围内,更优选3质量%至20质量%,还更优选5质量%至15质量%。
以下,在含可聚合基团的染料多聚体中,衍生自具有碱溶性基团的单体的结构单元也称为“碱溶性单元”。
(5)含可聚合基团的染料多聚体的具体实例
在本发明的第二方面的含可聚合基团的染料多聚体中,染料单元、可聚合单元和其它结构单元(优选碱溶性单元)的种类,它们的组合,以及各种单元的含量(质量%)不受特别限制。
在结构单元的组合的一个优选实施方案中,染料单元为具有衍生自上述优选染料的基团的结构单元,更优选具有衍生自由式(C)表示的二吡咯亚甲基染料的基团的结构单元,或具有衍生自由式(E)表示的偶氮染料的基团的结构单元;可聚合单元为具有烯键式不饱和基团的结构单元;并且碱溶性单元为衍生自甲基丙烯酸或丙烯酸的结构单元。
下表1显示了本发明的第二方面的含可聚合基团的染料多聚体的具体实例。但是,本发明不限于此。
在表1中所示的各种单元的号对应于如前所述的示例性的化合物的号。
表1
Figure BSA00000441701501301
表1中的“碱溶性单元”一栏显示了在共聚中使用的单体。
含可聚合基团的染料多聚体在本发明的第二方面的着色固化性组合物中的含量可以根据其分子量或摩尔吸光系数而变化,但是相对于组合物的全部固体组分,它优选在5质量%至40质量%的范围内,更优选10质量%至30质量%,且特别优选15质量%至25质量%。
此外,在本发明的第二方面的着色固化性组合物中酞菁颜料与含可聚合基团的染料多聚体的质量比(含可聚合基团的染料多聚体/酞菁颜料)优选在0.1至3.0的范围内,更优选0.1至2.0,且特别优选0.5至1.0。
如果质量比(含可聚合基团的染料多聚体/酞菁颜料)大于0.1,则可以更有效地调节色调性能。
如果质量比(含可聚合基团的染料多聚体/酞菁颜料)低于3.0,则可以更有效地改善光坚牢度。
<二
Figure BSA00000441701501311
嗪颜料>
本发明的第二方面的着色固化性组合物优选还含有二
Figure BSA00000441701501312
嗪颜料。二
Figure BSA00000441701501313
嗪颜料的具体实例,含量和优选实施方案与根据本发明的第一方面的那些相同。
在本发明的第二方面的着色固化性组合物中,含可聚合基团的染料多聚体可以与具有不同结构的着色剂组合使用。具有不同结构的着色剂不受特别限制并且可以是染料或颜料,并且可以使用已经常规地用于滤色器的已知着色剂。例如,可以使用在第一方面中所述的着色剂。
对于本发明的第二方面的着色固化性组合物,可以使用在第一方面中所述的可聚合化合物,聚合引发剂和溶剂,并且其优选实例和含量也相同。
本发明的第二方面的着色固化性组合物优选含有分散剂。为此目的,可以使用在第一方面中所述的那些,并且其优选实例和含量也相同。
除上述组分以外,本发明的第二方面的着色固化性组合物还可以含有其它组分,只要不损害本发明的效果即可。为此目的,可以使用在第一方面中所述的那些,并且其优选实例和含量也相同。
根据本发明的第一方面的制备着色固化性组合物的方法、滤色器及其制备方法、固态图像传感器和液晶显示装置的说明也适用于本发明的第二方面。
实施例
以下,将参考下列实施例进一步详细描述本发明。但是,本发明不限于这些实施例。在下面,″份″和″%″分别指″质量份″和″质量%″,除非另外具体地指出。
<第一方面>
[实施例1至14和比较例1至2]
<着色固化性组合物的制备>
将下列组分混合并且溶解以得到着色组合物1(着色固化性组合物)。
-环己酮:19.17份
-树脂A(根据下列合成实施例合成的树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物)的30%PGMEA溶液):1.057份
-含氟表面活性剂(商品名:CW-1,由Zeneca生产,1%CyH(环己酮)溶液:1.136份
-光聚合引发剂(商品名:CGI-242,由BASF Japan生产):0.327份
-可聚合单体(商品名:KAYARAD DPHA,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产):0.8459份
-染料(示例性的化合物Ia-5,上述特定配合物):1.09份
-C.I.颜料蓝15:6(PB 15:6)和C.I.颜料紫23(PV 23)的分散体(固体内含物浓度:13.2%,颜料浓度:9.4%):22.615份
(树脂的合成实施例)
根据下列方法合成树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物)。
将70.0g甲基丙烯酸苄酯,13.0g甲基丙烯酸和600g 2-甲氧基丙醇投入到配备有搅拌器,回流冷凝器和温度计的三颈烧瓶中,并且在65℃和氮气流下向其中加入催化量的聚合引发剂(V-65,商品名,由Wako Pure Chemical Industries,Ltd.生产),并且将混合物搅拌10小时。将所得的树脂溶液在剧烈搅拌的同时滴加到20L离子交换水中,从而获得白色粉末。将白色粉末在40℃和在真空下干燥24小时,以得到145g树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物)。所得的树脂具有28,000的重均分子量(Mw)和11,000的数均分子量(Mn),它们分别是通过GPC测量的。
制备着色组合物1使得质量比(二
Figure BSA00000441701501321
嗪颜料/染料)(即,PV 23/示例性的化合物Ia-5)为0.70。
接着,以与着色组合物1的制备类似的方式制备着色组合物2至14以及比较着色组合物1和2,不同之处在于,如表2中所示改变组分的种类和量。
Figure BSA00000441701501331
在表2中的括号内的数值表示组分的含量(质量份)。
Figure BSA00000441701501341
Figure BSA00000441701501351
-单色滤色器的制备和光坚牢度的评价-
使用旋涂机将在上面的工序获得的着色固化性组合物(着色组合物1至14)涂覆到玻璃基板上,以形成在干燥后的厚度为0.6μm的膜,并且分别在100℃预烘焙120秒以形成用于评价光坚牢度的单色滤色器。
使用氙灯将用于评价光坚牢度的所得单色滤色器以100,000lux曝光10小时(即,1,000,000lux·h)。测量单色滤色器在使用氙灯曝光之前和之后的色差(ΔE*ab值),并且将其用作光坚牢度的指标。ΔE*ab值越小,光坚牢度越有利。结果显示在表3中。
表3
  着色固化性组合物   光坚牢度(ΔE*ab)
  实施例1   着色组合物1   2.6
  实施例2   着色组合物2   2.4
  实施例3   着色组合物3   3.1
  实施例4   着色组合物4   3.5
  实施例5   着色组合物5   3.8
  实施例6   着色组合物6   2.8
  实施例7   着色组合物7   4.1
  实施例8   着色组合物8   3.6
  实施例9   着色组合物9   3.9
  实施例10   着色组合物10   4.0
  实施例11   着色组合物11   2.9
  实施例12   着色组合物12   6.1
  实施例13   着色组合物13   5.8
  实施例14   着色组合物14   5.9
  比较例1   比较着色组合物1   9.1
  比较例1   比较着色组合物2   9.8
如表3中所示,实施例1至14的滤色器表现出优异的光坚牢度,所述滤色器是使用各自含有酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701501361
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂的着色组合物1至14制备的。
另一方面,比较例1和2的滤色器表现出差的光坚牢度,所述滤色器是使用其中不含二
Figure BSA00000441701501362
嗪颜料的比较着色组合物1和比较着色组合物2制备的。
[实施例2-1至2-14]
-蓝色滤色器的形成-
将6英寸硅晶片在200℃的烘箱中进行30min热处理。将其中溶解下面所示的组分的抗蚀剂液体涂覆到硅晶片上以形成具有1.0μm的干膜厚度的膜,并且将所述膜在220℃的烘箱中进一步干燥1小时以形成底涂层。这样获得了具有底涂层的硅晶片基板。
-丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA):19.20份
-乳酸乙酯:36.67份
-粘合剂:甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物的41%EL溶液:30.51份
-二季戊四醇六丙烯酸酯:12.20份
-聚合抑制剂(对-甲氧基苯酚):0.0061份
-含氟表面活性剂(商品名:CW-1,由Zeneca生产)1%CyH(环己酮)溶液:0.83份
-光聚合引发剂(TAZ-107,商品名,由Midori Kagaku Co.,Ltd.生产):0.586份
根据下列方法合成上述粘合剂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物)。
具体地,将53.0g(0.300mol)甲基丙烯酸苄酯,11.7g(0.090mol)甲基丙烯酸2-羟乙酯,7.92g(0.110mol)甲基丙烯酸,以及50g丙二醇单甲醚乙酸酯投入到300-ml四颈烧瓶中并且在80℃和在氮气氛下搅拌。向其中加入通过溶解0.3118g(1.91x10-3mol)热聚合引发剂(在10g丙二醇单甲醚乙酸酯中的2,2’-偶氮二异丁腈(AIBN))而制备的溶液,并且搅拌6小时。随后,停止氮的供应,并且向其中加入0.22g(1.5x10-3mol)对-甲氧基苯酚溶解在15g丙二醇单甲醚乙酸酯中的溶液,并且将温度升高至95℃并且搅拌2小时。这样获得了粘合剂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物)。所得的粘合剂具有30mgKOH/g的酸值和15,000的重均分子量。
将在实施例1至14中使用的着色组合物分别涂覆到所得的硅晶片基板的底涂层上,并且形成具有0.6μm的干膜厚度的光固化性涂膜(着色固化性组合物层)。然后使用电热板在100℃进行120秒热处理(预烘焙)。接着,通过具有1.2μm见方(square)的图案尺寸的岛状图案掩模,使用i-线分档器(stepper)(FPA-3000 i5+,商品名,由Canon Inc.生产),在将曝光剂量以100mJ/cm2的量从100mJ/cm2改变为2500mJ/cm2的同时,将所得涂膜对365nm波长的光曝光。之后,将其上形成有涂膜的硅晶片基板放置在旋转喷淋显影机(商品名:型号DW-30,由Chemitronics Co.,Ltd.生产)的水平转台上,并且在23℃使用显影液(CD-2000,商品名,由Fujifilm Electronic Materials Co.,Ltd.生产)进行60秒搅拌显影(puddle development),从而在硅晶片基板上形成蓝色图案。
将其上形成有蓝色图案的硅晶片基板以真空吸盘模式固定在水平转台上,并且在使用旋转设备使硅晶片基板以50rpm的转速旋转的同时,用从置于旋转中心上方的喷射喷嘴供应的喷淋纯水漂洗。将所得物喷射干燥,从而获得滤色器。
已证实,每一个滤色器都具有蓝色图案,该蓝色图案的剖面具有有利的矩形横截面,表明该滤色器适用于固态图像传感器。
使用分光光度计(MCPD-3000,商品名,由Otsuka Electronics Co.,Ltd.生产)测量着色图案的光谱性质,结果表明,每一个滤色器都表现出作为用于固态图像传感器的蓝色滤色器有利的光谱性质。
在上面部分中,通过实施例2-1至实施例2-14举例说明在硅晶片基板上形成蓝色图案(滤色器)的实例。可以通过以下方法在其上形成装置的硅晶片上制备三色滤色器:在固态图像传感器基板(其上已经形成成像装置例如CCD或CMOS的硅晶片基板)上,分别地,使用着色组合物1至14形成蓝色滤色器,使用绿色抗蚀剂通过已知的方法形成绿色滤色器,并且使用红色抗蚀剂通过已知的方法形成红色滤色器。具有通过上述方法制备的三色滤色器的固态图像传感器表现出优异的光坚牢度和有利的光谱性质。
[实施例101至115和比较例101至113]
-着色固化性组合物(着色组合物I)的制备-
将下列组分(组合I)混合并且搅拌,以制备着色组合物I。
<着色固化性组合物I的组成(组合I)>
-分散组合物I:1002份
-分散组合物II:100份
-染料(表4中所示的特定配合物的示例性化合物):49份
-可光聚合化合物I:178份
-光聚合引发剂I:43份
-碱溶性树脂I:275份
-表面活性剂I:0.3份
-PGMEA:1353份
-着色固化性组合物(着色组合物II至VII)的制备-
以与着色组合物I的制备类似的方式制备着色组合物II至VII,不同之处在于,如下表4中所示分别将组合I改变为组合II至组合VII。
Figure BSA00000441701501401
在表4中所示的组分的细节如下。
-分散组合物 I:PB  15:6 分散组合物 (固含量:20%,PB  15:6浓度:12%)
-分散组合物II:PB 15:6/PV 23分散组合物(固含量:20%,PB 15:6浓度:8.57%,PV 23 浓度:3.43%)
-可光聚合化合物I:二季戊四醇五/六丙烯酸酯
-碱溶性树脂I:甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物(摩尔比:70/30,Mw:10,000)的40%PGMEA溶液
-表面活性剂I:MEGAFAC F-781F(商品名,由DIC Corporation生产)
-PGMEA:丙二醇单甲醚乙酸酯
-评价步骤I-
根据下列方法评价在上面的工序中得到的着色固化性组合物(着色组合物I至VII)(评价步骤I)。
使用旋涂机将每一种着色固化性组合物涂覆到尺寸为100mmx100mm的玻璃基板(商品名:1737,由Corning Inc.生产)上,以形成厚度为2.3μm的膜,并且将所得物预烘焙(在100℃烘箱中干燥80秒)。之后,将涂膜的整个表面以100mJ/cm2(照度:20mW/cm2)曝光。
将已经曝光并且显影的涂膜在220℃烘箱中进行0.5小时热处理(后烘焙),从而获得滤色器基板(滤色器)。
使用氙灯将滤色器基板以120,000lux曝光60小时(即,7,200,000lux·h)。测量单色滤色器在使用氙灯曝光之前和之后的色差(ΔE*ab值),并且将其用作光坚牢度的指标。ΔE*ab值越小,光坚牢度越有利。
基于ΔE*ab值,根据下列评价标准评价光坚牢度。评价结果显示在下表5中。
-光坚牢度的评价标准-
A:ΔE*ab低于3
B:ΔE*ab为3至低于6
C:ΔE*ab为6以上。
-评价步骤II-
将在上述工序中获得的着色固化性组合物(着色组合物I至VII)进行下列评价(评价步骤II)。
使用旋涂机将着色固化性组合物涂覆到尺寸为100mmx100mm的玻璃基板(商品名:1737,由Corning Inc.生产)上,以形成厚度为2.3μm的膜,并且将膜预烘焙(在100℃烘箱中干燥80秒)。
之后,使用激光曝光设备(EGIS,商品名,由V Technology Co.,Ltd.生产,YAG激光器的第三谐波,波长:355nm,脉冲宽度:6nsec)使形成在基板上的着色固化性组合物层的整个表面以约1mJ/cm2经受脉冲辐照,并且将脉冲辐照进行60次(曝光)。
将已经如上述曝光且显影的涂膜在220℃烘箱中进行0.5小时的热处理(后烘焙),从而制备滤色器基板(滤色器)。
使用氙灯将滤色器基板以120,000lux辐照60小时(对应7,200,000lux·h)。测量单色滤色器在使用氙灯辐照之前和之后的色差(ΔE*ab值),并且将其用作光坚牢度的指标。ΔE*ab值越小,光坚牢度越有利。
基于所测量的ΔE*ab值,根据与评价步骤I中所用的评价标准相同的评价标准评价光坚牢度。评价结果显示在下表5中。
-评价步骤III-
将在上述工序中获得的着色固化性组合物(着色组合物I至VII)进行下列评价(评价步骤III)。
使用旋涂机将着色固化性组合物涂覆到尺寸为100mmx100mm的玻璃基板(商品名:1737,由Corning Inc.生产)上,以形成厚度为2.3μm的膜,并且将膜预烘焙(在100℃烘箱中干燥80秒)。
之后,使用激光曝光设备(EGIS,商品名,由V Technology Co.,Ltd.生产,YAG激光器的第三谐波,波长:355nm,脉冲宽度:6nsec)使形成在基板上的着色固化性组合物层的整个表面以约1mJ/cm2经受脉冲辐照,并且将脉冲辐照进行60次(曝光)。
将已经如上述曝光且显影的涂膜在220℃烘箱中进行0.5小时的热处理(后烘焙),从而制备滤色器基板(滤色器)。
使用氙灯将滤色器基板以120,000lux曝光60小时(对应7,200,000lux·h)。测量单色滤色器在使用氙灯辐照之前和之后的色差(ΔE*ab值),并且将其用作光坚牢度的指标。ΔE*ab值越小,光坚牢度越有利。
基于所测量的ΔE*ab值,根据与评价步骤I中所用的评价标准相同的评价标准评价光坚牢度。评价结果显示在下表5中。
表5
Figure BSA00000441701501431
如表5中所示,实施例101至115的滤色器表现出优异的光坚牢度,所述滤色器由含有酞菁颜料,二
Figure BSA00000441701501432
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂的着色组合物I,II,III,IV和V制备。
另一方面,比较例101至113的滤色器表现出差的光坚牢度,所述滤色器由不含二
Figure BSA00000441701501433
嗪颜料的着色组合物VI和VII制备。
<第二方面>
<示例性的化合物101(染料多聚体)的合成>
将染料单元1-1(3.45g),可聚合单元G-1(1.55g),甲基丙烯酸(0.5g)和正十二硫醇(420mg)溶解在28.3mL丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)中,并且将该混合物在85℃和氮气下搅拌,并且向其中加入478mg二甲基2,2′-偶氮双(2-甲基丙酸酯)。然后,另外两次添加478mg二甲基2,2′-偶氮双(2-甲基丙酸酯),时间间隔为2小时,并且将温度升高至90℃,并且另外搅拌2小时。在完成反应之后,将反应液体滴加到400mL乙腈中。将所得的晶体过滤以得到示例性的化合物101(4.11g)。
上述合成实施例涉及示例性的化合物101的制备。但是,出于化学观点,也可以根据类似方法合成其它类型的含可聚合基团的染料多聚体。实施例201至208和比较例201和202
<着色固化性组合物的制备>
将下列组分混合并且溶解以得到着色组合物1(着色固化性组合物)。
-颜料蓝15:6分散体
(固体内含物浓度:15%,颜料浓度:11.54%):55.47份
-染料(上述染料多聚体的示例性的化合物101):3.20份
-可聚合单体(商品名:KAYARAD DPHA,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产):3.34份
-聚合引发剂(商品名:CGI-242,由BASF Japan生产,肟聚合引发剂):0.96份
-树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物(树脂A)的30%PGMEA溶液,摩尔比=70∶30,重均分子量:30,000):0.53份
-含氟表面活性剂(CW-1,商品名,由Zeneca  生产,1%CyH溶液):0.1份
-丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA):34.79份
接着,以与着色组合物1的制备类似的方式制备着色组合物2至10(着色固化性组合物),不同之处在于,将组分的种类和量改变为如下表6中所示的那些。
Figure BSA00000441701501451
在表6中的组分的括号内的数值表示着色组合物中的每一种组分的比例(质量%)。
在表6中,“PGME”表示丙二醇单甲醚,“PB 15:6”表示颜料蓝15:6,并且“PV 23”表示颜料紫23。
着色组合物2至5和7至10中使用的“PB 15:6分散体”与着色组合物1中使用的“PB 15:6分散体”相同。
着色组合物6中使用的“PB 15:6和PV 23分散体”具有8.0/1.0的质量比(PV 23/PB 15:6)。
在表6中“光聚合引发剂”栏中的引发剂1至引发剂3,单体1至单体3,比较染料A和比较染料B的结构显示如下。
Figure BSA00000441701501461
Figure BSA00000441701501471
Figure BSA00000441701501481
<单色滤色器的制备和渗色的评价>
(1)具有底涂层的硅晶片的制备
将6英寸硅晶片在200℃的烘箱中进行30min热处理。然后将底涂层形成溶液(CT-4000,商品名,由Fujifilm Electronic Materials Co.,Ltd.生产)涂覆到硅晶片上以形成具有1μm的干膜厚度的层,并且在220℃的电热板上进一步干燥5min以形成底涂层,由此获得了具有底涂层的硅晶片。(2)着色固化性组合物的涂覆、曝光和显影
将着色固化性组合物(着色组合物1至10)涂覆到上述步骤(1)中获得的硅晶片上形成的底涂层上,从而形成光固化性涂膜。使用电热板在100℃进行120秒热处理(预烘焙)以使涂膜的干燥厚度变为0.6μm。接着,通过具有10.0μm见方的图案尺寸的Bayer图案掩模,使用i-线分档器(FPA-3000 i5+,商品名,由Canon Inc.生产),在将曝光量以100mJ/cm2从100mJ/cm2改变为2500mJ/cm2的同时,将所得涂膜对365nm波长的光曝光。
之后,将具有曝光的涂膜的硅晶片放置在旋转喷淋显影机(商品名:MODEL DW-30,由Chemitronics Co.,Ltd.生产)的水平转台上,并且在23℃使用显影液(CD-2000,商品名,由Fujifilm Electronic Materials Co.,Ltd.生产)进行60秒搅拌显影。然后,在使硅晶片以50rpm的转速旋转的同时,用从置于转台的旋转中心上方的喷射喷嘴供应的喷淋纯水漂洗硅晶片,然后喷射干燥,以得到着色图案。
(3)着色图案的后固化处理
使用UV辐照设备(商品名:UMA-802-HC552FFAL,由Ushio Inc.生产)以350mW/cm2的辐照剂量将所得着色图案在35℃曝光30秒。在曝光后,将硅晶片在200℃加热300秒以固化着色图案。
这样制备了具有着色图案(单色蓝色滤色器)的硅晶片。
(4)透明膜组合物溶液的制备
将下列组分混合并且溶解以制备透明膜组合物溶液(CT-1)。
-丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA):63.0份
-乙氧基丙酸乙酯(EEP):27.0份
-树脂(甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸,摩尔比=70∶30):4.88份
-KAYARAD DPHA(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.生产,可聚合化合物):4.88份
-聚合抑制剂(对-甲氧基苯酚):0.0001份
-含氟表面活性剂(商品名:F-475,由DIC Corporation生产):0.01份
-光聚合引发剂(2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二烯,由BASF Japan生产):0.23份
(5)透明膜组合物的涂覆
将在上述步骤(4)中制备的透明膜组合物CT-1涂覆到上述步骤(3)中获得的硅晶片上形成的着色图案上。然后,使用电热板在100℃进行120秒热处理(预烘焙)。
(6)透明膜组合物的后固化处理
使用UV辐照设备(商品名:UMA-802-HC552FFAL,由Ushio Inc.生产)以350mW/cm2的辐照剂量将其上已经涂覆透明膜组合物的晶片在35℃曝光30秒。之后,将具有曝光的涂膜的硅晶片在200℃进行300秒热处理。
这样在形成于硅晶片上的着色图案上形成了透明膜。
(7)评价
使用光学显微镜(x500)从图案正上方检查将已用透明膜保护的尺寸为10.0μm见方的所得着色图案(Bayer图案),且根据下列评价标准评价染料是否从图案边缘渗入透明膜中。评价结果显示在下表7中。
-评价标准-
A:未观察到渗色,或其中发生渗色的区域距离图案边缘小于1.0μm。
B:在距离图案边缘1.0μm至5.0μm的范围内的区域中观察到渗色。
C:在距离图案边缘超过5.0μm的区域中观察到渗色。
表7
  着色固化性组合物   渗色评价
 实施例201   着色组合物1   A
 实施例202   着色组合物2   A
 实施例203   着色组合物3   A
 实施例204   着色组合物4   A
 实施例205   着色组合物5   A
 实施例206   着色组合物6   A
 实施例207   着色组合物7   A
 实施例208   着色组合物8   A
 比较例201   着色组合物9   C
 比较例202   着色组合物10   C
如表7中所示,实施例201至208表现出受抑制的渗色,在实施例201至208中,着色图案由着色组合物1至8形成,所述着色组合物1至8含有酞菁颜料和具有可聚合基团以及二吡咯亚甲基染料衍生的基团的染料多聚体。另一方面,在其中着色图案由含有与根据本发明的染料多聚体不同的染料的着色组合物9和10形成的比较例201和202中,渗色达到了显著的水平。
尽管在上述实施例中使用了尺寸为10μm见方的着色图案,但是类似于所述实施例,当使用精细着色图案(例如,具有1.0μm见方的尺寸)时也抑制了渗色。
在实施例201至208中,由着色组合物1至8在硅晶片基板上形成蓝色着色图案(滤色器)。但是,还可以通过以下方法获得三色滤色器:在固态图像传感器基板(其上已形成图像传感器例如CCD或CMOS的硅晶片基板)上,分别地,使用着色组合物201至208中任何一种形成蓝色滤色器,使用绿色抗蚀剂通过已知的方法形成绿色滤色器,并且使用红色抗蚀剂通过已知的方法形成红色滤色器。具有该三色滤色器的固态图像传感器表现出在蓝色滤色器中受抑制的渗色且表现出优异的色颜色再现性。

Claims (22)

1.一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,二
Figure FSA00000441701400011
嗪颜料,染料,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
2.根据权利要求1所述的着色固化性组合物,其中所述染料包括配合物,所述配合物包含由下式(I)表示的化合物和金属原子或金属化合物:
其中,在式(I)中,R1至R6中的每一个独立地表示氢原子或取代基,且R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基。
3.根据权利要求1所述的着色固化性组合物,其中所述二
Figure FSA00000441701400013
嗪颜料包括C.I.颜料紫23。
4.根据权利要求1所述的着色固化性组合物,其中所述二
Figure FSA00000441701400014
嗪颜料与所述染料的质量比(二嗪颜料/染料)为0.05至1.50。
5.根据权利要求2所述的着色固化性组合物,其中所述配合物包含由下式(2)表示的化合物:
其中,在式(2)中,R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基;R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基;R10和R11中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,氨基,苯胺基或杂环氨基;由R2至R5中的任何一个,R10或R11表示的取代基为与-L1-或-L2-结合的二价连接基团,或由R2至R5中的任何一个,R10或R11表示的取代基为单键且-L1-或-L2-直接取代二吡咯亚甲基骨架;Ma表示金属或金属化合物;X1表示中和Ma的电荷的基团;r表示0或1;X3和X4中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氮原子,氧原子或硫原子;Y1和Y2中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)或氧原子;R10和Y1可以相互结合以形成5、6或7-元环;R11和Y2可以相互结合以形成5、6或7-元环;M表示氢原子,或中和-CO2 -的电荷的有机碱或金属原子,或阴离子(CO2M表示CO2 -);L1表示单键或(m+1)价的连接基团;m表示1,2或3;p表示1或2;R8表示氢原子或甲基;Q表示氧原子或NR9(R9表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基);L2表示单键或(n+1)价的连接基团;n表示1,2或3;q表示1或2;当p为2时,两个{(L1)-(CO2M)m}彼此可以相同或不同;当q为2时,两个{(L2)-(Q-COC(R8)=CH2)n}彼此可以相同或不同;当m为2或3时,两个或三个(CO2M)彼此可以相同或不同;且当n为2或3时,两个或三个(Q-COC(R8)=CH2)彼此可以相同或不同。
6.根据权利要求5所述的着色固化性组合物,其中式(2)中的Ma表示Fe,Zn,Co,V=O或Cu。
7.根据权利要求5所述的着色固化性组合物,其中式(2)中的Ma为Zn。
8.根据权利要求1所述的着色固化性组合物,其中所述聚合引发剂包括肟光聚合引发剂。
9.一种制备滤色器的方法,所述方法包括:
(A)将根据权利要求1至8中任一项所述的着色固化性组合物涂覆到载体上,形成着色固化性组合物层;和
(B)通过使所述着色固化性组合物层经由掩模曝光并且将已曝光的着色固化性组合物层显影,形成着色图案。
10.一种通过根据权利要求9所述的制备滤色器的方法制备的滤色器。
11.一种固态图像传感器,所述固态图像传感器包括根据权利要求10所述的滤色器。
12.一种液晶显示装置,所述液晶显示装置包括根据权利要求10所述的滤色器。
13.一种着色固化性组合物,所述着色固化性组合物包含酞菁颜料,具有可聚合基团和衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的染料多聚体,聚合引发剂,可聚合化合物和溶剂。
14.根据权利要求13所述的着色固化性组合物,其中所述染料多聚体包含以下结构单元作为重复单元:包含所述可聚合基团的结构单元;和包含所述衍生自二吡咯亚甲基染料的基团的结构单元。
15.根据权利要求13所述的着色固化性组合物,其中所述可聚合基团为烯键式不饱和基团。
16.根据权利要求13所述的着色固化性组合物,其中所述二吡咯亚甲基染料包括由下式(C)表示的二吡咯亚甲基染料:
Figure FSA00000441701400031
其中,在式(C)中,R2至R5中的每一个独立地表示氢原子或取代基;R7表示氢原子,卤素原子,烷基,芳基或杂环基;Ma表示金属或金属化合物;X3和X4中的每一个独立地表示NR(R表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基),氧原子或硫原子;Y1表示NRc(Rc表示氢原子,烷基,烯基,芳基,杂环基,酰基,烷基磺酰基或芳基磺酰基)或氮原子;Y2表示氮原子或碳原子;R8和R9中的每一个独立地表示烷基,烯基,芳基,杂环基,烷氧基,芳氧基,烷基氨基,芳基氨基或杂环氨基;R8和Y1可以相互结合以形成5-,6-或7-元环;R9和Y2可以相互结合以形成5-,6-或7-元环;X5表示能够与Ma结合的基团;且a表示0,1或2。
17.根据权利要求13所述的着色固化性组合物,所述着色固化性组合物还包含二
Figure FSA00000441701400041
嗪颜料。
18.根据权利要求17所述的着色固化性组合物,其中所述二
Figure FSA00000441701400042
嗪颜料包括C.I.颜料紫23。
19.根据权利要求13所述的着色固化性组合物,其中所述聚合引发剂包括肟光聚合引发剂。
20.一种通过使用根据权利要求13至19中任一项所述的着色固化性组合物制备的滤色器。
21.一种制备滤色器的方法,所述方法包括:
(A)将根据权利要求13至19中任一项所述的着色固化性组合物涂覆到载体上,形成着色固化性组合物层;和
(B)通过使所述着色固化性组合物层经由掩模曝光并且将已曝光的着色固化性组合物层显影,形成着色图案。
22.一种固态图像传感器,所述固态图像传感器包括根据权利要求20所述的滤色器。
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