TW201331712A - 紅色著色硬化性樹脂組合物 - Google Patents
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Abstract
本發明係一種紅色著色硬化性樹脂組合物,其包含著色劑、樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑為包含式(1a)所表示之化合物、及選自由黃色顏料、橙色顏料及紅色顏料所組成之群中之至少一種顏料者;□[式(1a)中,R1~R4相互獨立表示氫原子、碳數1~20之一價飽和烴基或可具有取代基之碳數6~10之一價芳香族烴基;R5表示-OH、-SO3-、-SO3H等;R6及R7分別獨立表示氫原子或碳數1~6之烷基;m表示0~5之整數;a表示0或1之整數;X表示鹵素原子;R8表示碳數1~20之一價飽和烴基;R9及R10相互獨立表示氫原子或可具有取代基之碳數1~20之一價飽和烴基]。
Description
本發明係關於一種紅色著色硬化性樹脂組合物。
著色硬化性樹脂組合物可用於液晶顯示面板、電致發光面板、電漿顯示器面板等顯示器裝置中所使用之彩色濾光片之製造用途。於該著色硬化性樹脂組合物中,已知使用顏料或染料作為著色劑(鈴木八十二著,「液晶顯示器之製造流程詳解」(液晶 ),初版,日刊工業報社,2005年3月,112頁)。
對於紅色著色硬化性樹脂組合物,要求可製造高亮度之紅色彩色濾光片。
本發明包含以下之發明。
[1]一種紅色著色硬化性樹脂組合物,其包含著色劑、樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑為包含式(1a)所表示之化合物、及選自由黃色顏料、橙色顏料及紅色顏料所組成之群中之至少一種顏料者;
[式(1a)中,R1~R4相互獨立表示氫原子、碳數1~20之一
價飽和烴基或可具有取代基之碳數6~10之一價芳香族烴基,該飽和烴基所含之氫原子可經碳數6~10之芳香族烴基或鹵素原子取代,該芳香族烴基所含之氫原子可經碳數1~3之烷氧基取代,上述飽和烴基所含之-CH2-可經-O-、-CO-或-NR11-取代;R1及R2可與氮原子一同形成包含氮原子之環,R3及R4可與氮原子一同形成包含氮原子之環;R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10;R6及R7分別獨立表示氫原子或碳數1~6之烷基;m表示0~5之整數;於m為2以上時,複數個R5可相同亦可不同;a表示0或1之整數;X表示鹵素原子;Z+表示+N(R11)4、Na+或K+;R8表示碳數1~20之一價飽和烴基,該飽和烴基所含之氫原子可經鹵素原子取代;R9及R10相互獨立表示氫原子或可具有取代基之碳數1~20之一價飽和烴基,該飽和脂肪族烴基所含之-CH2-可經-O-、-CO-、-NH-或-NR8-取代,R9及R10亦可相互鍵結而與氮原子一同形成3~10員含氮雜環;R11相互獨立表示氫原子、碳數1~20之一價飽和烴基或碳數7~10之芳烷基]。
[2]如上述[1]之紅色著色硬化性樹脂組合物,其中顏料係選自由C.I.顏料黃138、139、150、C.I.顏料紅177、242
及254所組成之群中之至少一種。
[3]一種紅色彩色濾光片,其係藉由如上述[1]或[2]之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成。
[4]一種顯示裝置,其包含如上述[3]之紅色彩色濾光片。
根據本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物,可製造高亮度之紅色彩色濾光片。
本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物包含著色劑(A)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)及聚合起始劑(D)。
著色劑(A)包含式(1a)所表示之化合物(以下稱為「化合物(1a)」)及顏料(A2)。進而,著色劑(A)亦可包含染料(但是,與化合物(1a)不同)(以下有時簡稱為「染料(A3)」)。
本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物較佳為進而包含溶劑(E)。
又,本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物視需要可含有選自由聚合起始助劑(D1)及界面活性劑(F)所組成之群中的至少一種。
再者,於本說明書中,作為各成分而例示之化合物只要無特別說明,則可單獨使用或組合複數種而使用。
化合物(1a)係以式(1a)表示,
[式(1a)中,R1~R4相互獨立表示氫原子、碳數1~20之一價飽和烴基或可具有取代基之碳數6~10之一價芳香族烴基,該飽和烴基所含之氫原子可經碳數6~10之芳香族烴基或鹵素原子取代,該芳香族烴基所含之氫原子可經碳數1~3之烷氧基取代,上述飽和烴基所含之-CH2-可經-O-、-CO-或-NR11-取代;R1及R2可與氮原子一同形成包含氮原子之環,R3及R4可與氮原子一同形成包含氮原子之環;R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10;R6及R7分別獨立表示氫原子或碳數1~6之烷基;m表示0~5之整數;於m為2以上之時,複數個R5可相同亦可不同;a表示0或1之整數;X表示鹵素原子;Z+表示+N(R11)4、Na+或K+;R8表示碳數1~20之一價飽和烴基,該飽和烴基所含之氫原子可經鹵素原子取代;R9及R10相互獨立表示氫原子或可具有取代基之碳數1~20之一價飽和烴基,該飽和脂肪族烴基所含之-CH2-可
經-O-、-CO-、-NH-或-NR8-取代,R9及R10亦可相互鍵結而與氮原子一同形成3~10員含氮雜環;R11相互獨立表示氫原子、碳數1~20之一價飽和烴基或碳數7~10之芳烷基]。
作為R1~R4中之碳數6~10之一價芳香族烴基,可列舉:苯基、甲苯甲醯基、二甲苯基、基、丙基苯基、丁基苯基等。
作為該芳香族烴基可具有之取代基,可列舉:鹵素原子、-R8、-OH、-OR8、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2R8、-SR8、-SO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。該等之中,作為取代基,較佳為-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+及-SO2NR9R10,更佳為-SO3 -Z+及-SO2NR9R10。作為該情形時之-SO3 -Z+,較佳為-SO3 -+N(R11)4。若R1~R4為該等基,則可自包含化合物(1a)之本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成異物之產生較少且耐熱性優異的彩色濾光片。
作為R1及R2相互鍵結而與氮原子一同形成之環、以及R3及R4相互鍵結而與氮原子一同形成之環,例如可列舉如下者。
作為R8~R11中之碳數1~20之一價飽和烴基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、異戊基、新戊基、2-乙基己基等支
鏈狀烷基;環丙基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、三環癸基等碳數3~20之脂環式飽和烴基。
作為-OR8,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、二十烷基氧基等。
作為-CO2R8,可列舉:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、己氧基羰基、二十烷基氧基羰基等。
作為-SR8,可列舉:甲基硫基、乙基硫基、丁基硫基、己基硫基、癸基硫基、二十烷基硫基等。
作為-SO2R8,可列舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丁基磺醯基、己基磺醯基、癸基磺醯基、二十烷基磺醯基等。
作為-SO3R8,可列舉:甲氧基磺醯基、乙氧基磺醯基、丙氧基磺醯基、第三丁氧基磺醯基、己氧基磺醯基、二十烷基氧基磺醯基等。
作為-SO2NR9R10,例如可列舉:胺磺醯基;N-甲基胺磺醯基、N-乙基胺磺醯基、N-丙基胺磺醯基、N-異丙基胺磺醯基、N-丁基胺磺醯基、N-異丁基胺磺醯基、N-第二丁基胺磺醯基、N-第三丁基胺磺醯基、N-戊基胺磺醯基、N-(1-乙基丙基)胺磺醯基、N-(1,1-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(2,2-二甲基丙基)胺磺醯基、N-(1-甲基丁基)胺磺醯基、N-(2-甲基丁基)胺磺醯基、N-(3-甲基丁基)胺磺醯基、N-環戊基胺磺醯基、N-己基胺磺醯基、N-(1,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-
(3,3-二甲基丁基)胺磺醯基、N-庚基胺磺醯基、N-(1-甲基己基)胺磺醯基、N-(1,4-二甲基戊基)胺磺醯基、N-辛基胺磺醯基、N-(2-乙基己基)胺磺醯基、N-(1,5-二甲基)己基胺磺醯基、N-(1,1,2,2-四甲基丁基)胺磺醯基等經N-1取代之胺磺醯基;N,N-二甲基胺磺醯基、N,N-乙基甲基胺磺醯基、N,N-二乙基胺磺醯基、N,N-丙基甲基胺磺醯基、N,N-異丙基甲基胺磺醯基、N,N-第三丁基甲基胺磺醯基、N,N-丁基乙基胺磺醯基、N,N-雙(1-甲基丙基)胺磺醯基、N,N-庚基甲基胺磺醯基等經N,N-2取代之胺磺醯基等。
R9及R10中之碳數1~20之一價飽和烴基可具有取代基。作為該取代基,可列舉羥基及鹵素原子。
R9及R10可相互鍵結而與氮原子一同形成3~10員含氮雜環(環內包含1個以上氮原子之雜環)。作為該雜環,例如可列舉如下者。
R5較佳為-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H及-SO2NHR9,更佳為-SO3 -、-SO3 -Z+、-SO3H及-SO2NHR9。
m較佳為1~4,更佳為1及2。
作為R6及R7中之碳數1~6之烷基,上述所列舉之烷基中,可列舉碳數為1~6者。
作為R8及R11中之碳數7~10之芳烷基,可列舉:苄基、苯基乙基、苯基丁基等。
Z+為+N(R11)4、Na+或K+,較佳為+N(R11)4。
作為上述+N(R11)4,較佳為4個R11中之至少2個為碳數5~20之一價飽和烴基。又,4個R11之合計碳數較佳為20~80,更佳為20~60。於在化合物(1a)中存在+N(R11)4之情形時,若R11為該等基,則可自包含化合物(1a)之本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成異物較少的彩色濾光片。
作為化合物(1a),更佳為式(2a)所表示之化合物(以下有時簡稱為「化合物(2a)」)。化合物(2a)亦可為其互變異構物。
[式(2a)中,R21~R24分別獨立表示氫原子、-R26或可具有取代基之碳數6~10之一價芳香族烴基;R21及R22可與氮原子一同形成包含氮原子之環,R23及R24可與氮原子一同形成包含氮原子之環;R25表示-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z1+或-SO2NHR26;m1表示0~5之整數;於m1為2以上時,複數個R25可相同亦可不同;a1表示0或1之整數;X1表示鹵素原子;
R26表示碳數1~20之一價飽和烴基;Z1+表示+N(R27)4、Na+或K+;R27分別獨立表示碳數1~20之一價飽和烴基或苄基]。
作為R21~R24中之碳數6~10之一價芳香族烴基,可列舉與於上述R1~R4中作為芳香族烴基而列舉者相同之基。該芳香族烴基所含之氫原子可經-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z1+、-SO3R26或-SO2NHR26取代。
作為R21~R24之組合,較佳為R21及R23為氫原子、R22及R24為碳數6~10之一價芳香族烴基、且該芳香族烴基所含之氫原子經-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z1+、-SO3R26或-SO2NHR26取代者。進而較佳之組合係R21及R23為氫原子、R22及R24為碳數6~10之一價芳香族烴基、且該芳香族烴基所含之氫原子經-SO3 -Z1+或-SO2NHR26取代者。
若R21~R24為該等基,則可自包含化合物(2a)之本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成耐熱性優異的彩色濾光片。
作為R21及R22相互鍵結而與氮原子一同形成之包含氮原子之環、以及R23及R24相互鍵結而與氮原子一同形成之包含氮原子之環,可列舉與R1及R2相互鍵結而與氮原子一同形成之環相同者。其中,較佳為脂肪族雜環。作為該脂肪族雜環,例如可列舉下述者。
作為R26及R27中之碳數1~20之一價飽和烴基,可列舉與
於R8~R11中作為飽和烴基而列舉者相同之基。
於R21~R24為-R26之情形時,-R26較佳為分別獨立為甲基或乙基。又,作為-SO3R26及-SO2NHR26中之R26,較佳為碳數3~20之支鏈狀烷基,更佳為碳數6~12之支鏈狀烷基,進而較佳為2-乙基己基。若R26為該等基,則可自包含化合物(2a)之本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成異物之產生較少的彩色濾光片。
Z1+為+N(R27)4、Na+或K+,較佳為+N(R27)4。
作為上述+N(R27)4,較佳為4個R27之中,至少2個為碳數5~20之一價飽和烴基。又,4個R27之合計碳數較佳為20~80,更佳為20~60。於在化合物(2a)中存在+N(R27)4之情形時,包含R27為該等基之化合物(2a)之紅色著色硬化性樹脂組合物可形成異物之產生較少的彩色濾光片。
m1較佳為1~4,更佳為1或2。
作為化合物(1a),更佳為式(3a)所表示之化合物(以下有時簡稱為「化合物(3a)」)。化合物(3a)亦可為其互變異構物。
[式(3a)中,R31及R32相互獨立表示碳數1~10之一價飽和烴基,該飽和烴基所含之氫原子可經碳數6~10之芳香族烴基或鹵素原子取代,該芳香族烴基所含之氫原子可經碳數
1~3之烷氧基取代,上述飽和烴基所含之-CH2-可經-O-、-CO-或-NR11-取代;R33及R34相互獨立表示碳數1~4之烷基、碳數1~4之烷基硫基或碳數1~4之烷基磺醯基;R31及R33可與氮原子一同形成包含氮原子之環,R32及R34可與氮原子一同形成包含氮原子之環;p及q相互獨立表示0~5之整數;於p為2以上之時,複數個R33可相同亦可不同,於q為2以上時,複數個R34可相同亦可不同;R11表示與上述相同之含義]。
作為R31及R32中之碳數1~10之一價飽和烴基,可列舉R8中之一價飽和烴基中之碳數1~10之基。
作為可具有取代基之碳數6~10之芳香族烴基,可列舉與R1中者相同之基。
作為碳數1~3之烷氧基,可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
R31及R32較佳為相互獨立為碳數1~3之一價飽和烴基。
作為R33及R34中之碳數1~4之烷基,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基等。
作為R33及R34中之碳數1~4之烷基硫基,可列舉:甲基硫基、乙基硫基、丙基硫基、丁基硫基、異丙基硫基等。
作為R33及R34中之碳數1~4之烷基磺醯基,可列舉:甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基、異丙
基磺醯基等。
R33及R34較佳為碳數1~4之烷基,更佳為甲基。
p及q較佳為0~2之整數,更佳為0及1。
作為化合物(1a),例如可列舉式(1-1)~式(1-42)所表示之化合物。再者,式中,R40表示碳數1~20之一價飽和烴基,較佳為碳數6~12之支鏈狀烷基,進而較佳為2-乙基己基。
化合物(1a)可使用市售之染料(例如,中外化成股份有限公司製造之「Chugai Aminol Fast Pink R-H/C」、田岡化學工業股份有限公司製造之「Rhodamin 6G」)。又,亦可以市售之染料作為起始原料並以JP2010-32999-A作為參考而進行合成。
作為顏料(A2),可列舉藉由色指數(Colour index)(The Society of Dyers and Colourists出版)而分類為顏料之黃色顏料、橙色顏料及紅色顏料。
例如可列舉:C.I.顏料黃1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等黃色顏料;
C.I.顏料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色顏料;C.I.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等紅色顏料。除此以外,亦可包括:C.I.顏料藍15、15:3、15:4、15:6、60等藍色顏料;C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色顏料;C.I.顏料綠7、36、58等綠色顏料;C.I.顏料棕23、25等棕色顏料;C.I.顏料黑1、7等黑色顏料等。
顏料較佳為選自由C.I.顏料黃138、139、150,C.I.顏料紅177、242及254所組成之群中之至少一種,更佳為選自由C.I.顏料紅177、242及254所組成之群中之至少一種。藉由包含上述顏料,作為紅色彩色濾光片之穿透光譜之最佳化較容易,且彩色濾光片之耐光性及耐藥品性變得良好。
顏料視需要可實施松脂處理、使用導入酸性基或鹼性基之顏料衍生物等之表面處理、利用高分子化合物等之對顏料表面之接枝處理、利用硫酸微粒化法等之微粒化處理、或利用用以去除雜質之有機溶劑或水等之洗淨處理、利用離子性雜質之離子交換法等之去除處理等。
顏料較佳為粒徑均勻。藉由含有顏料分散劑進行分散處理,可獲得顏料均勻地分散於溶液中之狀態之顏料分散液。
作為上述顏料分散劑,例如可列舉:陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等之顏料分散劑等。該等顏料分散劑可單獨使用,亦可組合兩種以上而使用。作為顏料分散劑,作為商品名可列舉:KP(信越化學工業股份有限公司製造)、Flowlen(共榮社化學股份有限公司製造)、Solsperse(Zeneca股份有限公司製造)、EFKA(CIBA公司製造)、Ajisper(Ajinomoto Fine-Techno股份有限公司製造)、Disperbyk(BYK-Chemie公司製造)等。
於使用顏料分散劑之情形時,其使用量相對於顏料(A2)之總量,較佳為1質量%以上且100質量%以下,更佳為5質量%以上且50質量%以下。若顏料分散劑之使用量處於上述範圍內,則有可獲得均勻之分散狀態之顏料分散液的傾向。
染料(A3)並無特別限定,可使用公知之染料,例如可列舉:溶劑染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等,較佳為可溶解於有機溶劑中之染料。
作為染料(A3),例如可列舉藉由色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)而分類為染料之化合物、或染色筆記(色染社)中記載之公知之染料。又,根據化學結構,可列舉:偶氮染料、花青染料、三苯基甲烷染料、酞菁染料、蒽醌染料、萘醌染料、醌亞胺染料、次甲基染料、次甲基偶氮染料、方酸染料、吖啶染料、苯乙烯基染料、香豆素染料、喹啉染料及硝基染料等。該等之中,較佳為有
機溶劑可溶性染料。
具體而言,可列舉:C.I.溶劑黃4、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、117、162、163、167、189,C.I.溶劑紅45、49、111、125、130、143、145、146、150、151、155、168、169、172、175、181、207、222、227、230、245、247,C.I.溶劑橙2、7、11、15、26、56、77、86,C.I.溶劑紫11、13、14、26、31、36、37、38、45、47、48、51、59、60等C.I.溶劑染料;C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251,C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、33、34、35、37、40、42、44、57、66、73、76、80、88、97、103、106、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、155、158、160、172、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、308、312、315、316、339、341、345、
346、349、382、383、394、401、412、417、418、422、426,C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173,C.I.酸性紫6B、7、17、19、34等C.I.酸性染料;C.I.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141,C.I.直接紅79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246、250,C.I.直接橙26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107,C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104等C.I.直接染料;C.I.分散黃51、54、76,C.I.分散紫26、27等C.I.分散染料;C.I.反應性黃2、76、116,C.I.反應性橙16;等C.I.反應性染料;C.I.媒染黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65,C.I.媒染紅1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、
22、23、24、25、26、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94、95,C.I.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48,C.I.媒染紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58等。
該等染料只要根據所需之彩色濾光片之分光光譜而適當地選擇即可。
於著色劑(A)包含染料(A3)之情形時,染料(A3)之含量相對於著色劑(A)之總量,較佳為1~90質量%,更佳為1~50質量%。
化合物(1a)與顏料(A2)之含有比率以質量基準計,較佳為1:99~99:1,更佳為2:98~50:50,進而較佳為5:95~30:70。藉由設為此種比率,有穿透光譜之最佳化較容易、且所獲得之彩色濾光片之對比度、亮度、耐熱性及耐藥品性優異之傾向。
著色劑(A)之含量相對於固形物成分之總量,較佳為5~60質量%,更佳為8~50質量%,進而較佳為10~40質量%。若著色劑(A)之含量處於上述範圍內,則製成彩色濾光片時之色濃度較充分,且可使組合物中含有必需量之樹脂(B)或聚合性化合物(C),因此可形成機械強度充分之彩色濾光片。
此處,所謂本說明書中之「固形物成分之總量」,係指
自紅色著色硬化性樹脂組合物之總量中去除溶劑的含量而得之量。固形物成分之總量及各成分相對於總量之含量例如可藉由液相層析法或液氣相層析法等公知之分析方法而進行測定。
樹脂(B)並無特別限定,較佳為鹼溶性樹脂。作為樹脂(B),例如可列舉以下之樹脂[K1]~[K6]等。
樹脂[K1] 選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成之群中之至少一種(a)(以下有時簡稱為「(a)」)與具有碳數2~4之環狀醚結構及乙烯性不飽和鍵之單體(b)(以下有時簡稱為「(b)」)的共聚物;樹脂[K2] (a)、(b)及可與(a)進行共聚合之單體(c)(其中,與(a)及(b)不同)(以下有時簡稱為「(c)」)之共聚物;樹脂[K3] (a)與(c)之共聚物;樹脂[K4] 使(a)與(c)之共聚物與(b)反應而成之樹脂;樹脂[K5] 使(b)與(c)之共聚物與(a)反應而成之樹脂;樹脂[K6] 使(b)與(c)之共聚物與(a)反應,進而使羧酸酐反應而成之樹脂。
作為(a),具體而言可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸、對乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類;順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、甲基反丁烯二酸、伊康酸、3-乙烯基苯二甲酸、4-乙烯基苯二甲酸、3,4,5,6-四氫苯二甲酸、1,2,3,6-四氫苯二甲酸、二甲基四氫苯二
甲酸、1,4-環己烯二甲酸等不飽和二羧酸類;甲基-5-降冰片烯-2,3-二甲酸、5-羧基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]-2-庚烯等含羧基之雙環不飽和化合物類;順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]-2-庚烯酸酐等不飽和二羧酸類酸酐;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等2元以上之多元羧酸之不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;α-(羥基甲基)丙烯酸之類的於同一分子中含有羥基及羧基之不飽和丙烯酸類等。
該等之中,就共聚合反應性之方面或所獲得之樹脂於鹼性水溶液中的溶解性之方面而言,較佳為丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐等。
再者,於本說明書中,所謂「(甲基)丙烯醯基」,表示選自由丙烯醯基及甲基丙烯醯基所組成之群中之至少一種。「(甲基)丙烯酸」及「(甲基)丙烯酸酯」等表述亦具有同樣之含義。
(b)例如為具有碳數2~4之環狀醚結構(例如選自由環氧乙烷環、氧雜環丁烷環及四氫呋喃環所組成之群中之至少一
種)與乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。(b)較佳為具有碳數2~4之環狀醚結構與(甲基)丙烯醯氧基之單體。
作為(b),例如可列舉:具有環氧乙烷基與乙烯性不飽和鍵之單體(b1)(以下有時簡稱為「(b1)」)、具有氧雜環丁基與乙烯性不飽和鍵之單體(b2)(以下有時簡稱為「(b2)」)、具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵之單體(b3)(以下有時簡稱為「(b3)」)等。
(b1)例如可列舉:具有使直鏈狀或支鏈狀之不飽和脂肪族烴環氧化之結構的單體(b1-1)(以下有時簡稱為「(b1-1)」)、及具有使不飽和脂環式烴環氧化之結構之單體(b1-2)(以下有時簡稱為「(b1-2)」)。
作為(b1-1),可列舉:(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、乙烯基縮水甘油醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-間乙烯基苄基縮水甘油醚、α-甲基-對乙烯基苄基縮水甘油醚、2,3-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等。
作為(b1-2),可列舉:乙烯基環己烯單氧化物、1,2-環
氧-4-乙烯基環己烷(例如Celloxide2000,Daicel股份有限公司製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如Cyclomer A400,Daicel股份有限公司製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如Cyclomer M100,Daicel股份有限公司製造)、式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物等。
[式(I)及式(II)中,Rb1及Rb2表示氫原子、或碳數1~4之烷基,該烷基所含之氫原子可經羥基取代;Xb1及Xb2表示單鍵、-Rb3-、*-Rb3-O-、*-Rb3-S-或*-Rb3-NH-;Rb3表示碳數1~6之烷二基;*表示與O之鍵結鍵]。
作為碳數1~4之烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。
作為氫原子經羥基取代之烷基,可列舉:羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
Rb1及Rb2較佳為氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基或2-羥基乙基,更佳為氫原子或甲基。
作為烷二基,可列舉:亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二
基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
作為Xb1及Xb2,較佳為單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2-O-或*-CH2CH2-O-,更佳為單鍵或*-CH2CH2-O-(*表示與O之鍵結鍵)。
作為式(I)所表示之化合物,可列舉式(I-1)~式(I-15)中之任一者所表示之化合物等。其中,較佳為式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-11)~式(I-15)所表示之化合物,更佳為式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)或式(I-15)所表示之化合物。
作為式(II)所表示之化合物,可列舉式(II-1)~式(II-15)中之任一者所表示之化合物等。其中,較佳為式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-11)~式(II-15)所表示之化合物,更佳為式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-15)所表示之化合物。
式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物可分別單獨使用,亦可以任意之比率混合而使用。於混合而使用之情形時,式(I)所表示之化合物及式(II)所表示之化合物的含有比率以莫耳基準計,較佳為5:95~95:5,更佳為10:90~90:10,進而較佳為20:80~80:20。
作為(b2),更佳為具有氧雜環丁基與(甲基)丙烯醯氧基之單體。作為(b2),可列舉:3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等。
作為(b3),更佳為具有四氫呋喃基與(甲基)丙烯醯氧基之單體。作為(b3),具體而言,可列舉丙烯酸四氫糠酯(例如Viscoat V # 150,大阪有機化學工業股份有限公司製造)、甲基丙烯酸四氫糠酯等。
就可進一步提高所獲得之彩色濾光片之耐熱性、耐藥品性等可靠性的方面而言,(b)較佳為(b1)。進而,就紅色著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性優異之方面而言,更佳為(b1-2)。
作為(c),例如可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯
酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(於該技術領域中,作為慣用名,稱為「(甲基)丙烯酸二環戊酯」。又,有時簡稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烯-8-基酯(於該技術領域中,作為慣用名,稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯酯」)、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯及(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基之(甲基)丙烯酸酯類;順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、伊康酸二乙酯等二羧酸二酯;雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-乙基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羥基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羥基甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-甲氧基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-乙氧基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二羥基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二(羥基甲基)雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二(2'-羥基乙基)雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二甲氧基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-二乙氧基雙環
[2.2.1]-2-庚烯、5-羥基-5-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羥基-5-乙基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-第三丁氧基羰基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-環己氧基羰基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5-苯氧基羰基雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-雙(第三丁氧基羰基)雙環[2.2.1]-2-庚烯、5,6-雙(環己氧基羰基)雙環[2.2.1]-2-庚烯等雙環不飽和化合物類;N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、3-馬來醯亞胺苯甲酸N-丁二醯亞胺酯、4-馬來醯亞胺丁酸N-丁二醯亞胺酯、6-馬來醯亞胺己酸N-丁二醯亞胺酯、3-馬來醯亞胺丙酸N-丁二醯亞胺酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等二羰基醯亞胺衍生物類;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、對甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
該等之中,就共聚合反應性及耐熱性之方面而言,較佳為苯乙烯、乙烯基甲苯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺及N-苄基馬來醯亞胺。
於樹脂[K1]中,關於源自各成分之結構單元之比率,於構成樹脂[K1]之所有結構單元中,較佳為
源自(a)之結構單元:2~60莫耳%
源自(b)之結構單元:40~98莫耳%,
更佳為
源自(a)之結構單元:10~50莫耳%
源自(b)之結構單元:50~90莫耳%。
若樹脂[K1]之結構單元之比率處於上述範圍內,則有紅色著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成著色圖案時之顯影性、及所獲得之著色圖案之耐溶劑性優異的傾向。
樹脂[K1]例如可以文獻「高分子合成之實驗法」(大津隆行著,化學同人發行所股份有限公司,第1版第1次印刷,1972年3月1日發行)中記載之方法、及該文獻中記載之引用文獻作為參考而製造。
具體而言,可列舉如下方法:將特定量之(a)及(b)、聚合起始劑及溶劑等添加至反應容器中,例如藉由利用氮置換氧而形成脫氧環境,一面攪拌,一面進行加熱及保溫。再者,此處使用之聚合起始劑及溶劑等並無特別限定,可使用該領域中通常使用者。例如,作為聚合起始劑,可列舉偶氮化合物(2,2'-偶氮雙異丁腈、2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)或有機過氧化物(過氧化苯甲醯等),作為溶劑,只要為溶解各單體者即可,作為本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物之溶劑(E),可列舉下述溶劑等。
再者,所獲得之共聚物可直接使用反應後之溶液,可使用經濃縮或稀釋之溶液,亦可使用藉由再沈澱等方法形成為固體(粉體)而提取者。尤其是,藉由於該聚合時使用本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物所含之溶劑作為溶劑,可將反應後之溶液直接用於本發明之紅色著色硬化性樹脂
組合物的製備,因此可簡化本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物之製造步驟。
於樹脂[K2]中,關於源自各成分之結構單元之比率,構成樹脂[K2]之所有結構單元中,較佳為
源自(a)之結構單元:2~45莫耳%
源自(b)之結構單元:2~95莫耳%
源自(c)之結構單元:1~65莫耳%,
更佳為
源自(a)之結構單元:5~40莫耳%
源自(b)之結構單元:5~80莫耳%
源自(c)之結構單元:5~60莫耳%。
若樹脂[K2]之結構單元之比率處於上述範圍內,則有紅色著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成著色圖案時之顯影性、以及所獲得之著色圖案之耐溶劑性、耐熱性及機械強度優異的傾向。
樹脂[K2]例如可與作為樹脂[K1]之製造方法而記載之方法同樣地製造。
於樹脂[K3]中,關於源自各成分之結構單元之比率,構成樹脂[K3]之所有結構單元中,較佳為
源自(a)之結構單元:2~60莫耳%
源自(c)之結構單元:40~98莫耳%,
更佳為
源自(a)之結構單元:10~50莫耳%
源自(c)之結構單元:50~90莫耳%。
樹脂[K3]例如可與作為樹脂[K1]之製造方法而記載之方法同樣地製造。
樹脂[K4]可藉由獲得(a)與(c)之共聚物並使(b)所具有之碳數2~4之環狀醚加成於(a)所具有的羧酸及/或羧酸酐上而製造。
首先,與作為樹脂[K1]之製造方法而記載之方法同樣地製造(a)與(c)的共聚物。於該情形時,源自各成分之結構單元之比率較佳為與於樹脂[K3]中列舉者同樣的比率。
繼而,使上述共聚物中之源自(a)之羧酸及/或羧酸酐之一部分與(b)所具有之碳數2~4的環狀醚反應。
緊接著(a)與(c)之共聚物的製造,將燒瓶內氣體環境自氮氣置換為空氣,並將(b)、羧酸或羧酸酐與環狀醚之反應觸媒(例如三(二甲胺基甲基)苯酚等)及聚合抑制劑(例如對苯二酚等)等添加至燒瓶內,例如於60~130℃下反應1~10小時,藉此可製造樹脂[K4]。
(b)之使用量相對於(a)100莫耳,較佳為5~80莫耳,更佳為10~75莫耳。藉由設為該範圍,有紅色著色硬化性樹脂組合物之保存穩定性、形成圖案時之顯影性、以及所獲得之圖案之耐溶劑性、耐熱性、機械強度與感光度的平衡性變得良好之傾向。由於環狀醚之反應性較高、不易殘存未反應之(b),因此作為樹脂[K4]所使用之(b),較佳為(b1),進而較佳為(b1-1)。
上述反應觸媒之使用量相對於(a)、(b)及(c)之合計量100質量份,較佳為0.001~5質量份。上述聚合抑制劑之使用
量相對於(a)、(b)及(c)之合計量100質量份,較佳為0.001~5質量份。
添加方法、反應溫度及時間等反應條件可考慮製造設備或由聚合引起之發熱量等而適當地調整。再者,與聚合條件同樣地,可考慮製造設備或由聚合引起之發熱量等而適當地調整添加方法或反應溫度。
關於樹脂[K5],作為第一階段,以與上述樹脂[K1]之製造方法同樣之方式獲得(b)與(c)的共聚物。與上述同樣地,所獲得之共聚物可直接使用反應後之溶液,亦可使用經濃縮或稀釋之溶液,亦可使用藉由再沈澱等方法形成為固體(粉體)而提取者。
源自(b)及(c)之結構單元之比率相對於構成上述共聚物之所有結構單元的合計莫耳數,較佳為處於以下之範圍內。
較佳為
源自(b)之結構單元:5~95莫耳%
源自(c)之結構單元:5~95莫耳%,
更佳為
源自(b)之結構單元:10~90莫耳%
源自(c)之結構單元:10~90莫耳%。
進而,於與樹脂[K4]之製造方法同樣之條件下,使(b)與(c)之共聚物所具有之源自(b)之環狀醚與(a)所具有的羧酸或羧酸酐反應,藉此可獲得樹脂[K5]。
使上述共聚物反應之(a)之使用量相對於(b)100莫耳,較
佳為5~80莫耳。由於環狀醚之反應性較高、不易殘存未反應之(b),因此作為樹脂[K5]所使用之(b),較佳為(b1),進而較佳為(b1-1)。
樹脂[K6]為使樹脂[K5]進而與羧酸酐反應而成之樹脂。使藉由環狀醚與羧酸或羧酸酐之反應所產生之羥基與羧酸酐反應。
作為羧酸酐,可列舉:順丁烯二酸酐、檸康酸酐、伊康酸酐、3-乙烯基苯二甲酸酐、4-乙烯基苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫苯二甲酸酐、二甲基四氫苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]-2-庚烯酸酐(雙環庚烯二甲酸酐)等。羧酸酐之使用量相對於(a)之使用量1莫耳,較佳為0.5~1莫耳。
作為樹脂(B),具體而言,可列舉:(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K1];(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基馬來醯亞胺共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸/乙烯基甲苯/(甲基)丙烯酸二環戊烯酯共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等樹脂[K2];(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K3];使(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲
基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂、使(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂、使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸縮水甘油酯而成之樹脂等樹脂[K4];使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應而成之樹脂、使(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應而成之樹脂等樹脂[K5];使使(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯之共聚物與(甲基)丙烯酸反應而成之樹脂進而與四氫苯二甲酸酐反應而成的樹脂等樹脂[K6]等。
其中,作為樹脂(B),較佳為樹脂[K1]、樹脂[K2]及樹脂[K3]。
樹脂(B)之經聚苯乙烯換算之重量平均分子量較佳為3,000~100,000,更佳為5,000~50,000,進而較佳為5,000~30,000。若分子量處於上述範圍內,則有如下傾向:塗膜硬度增高,殘膜率亦較高,未曝光部於顯影液中之溶解性良好,且解像度增高。
樹脂(B)之分子量分佈[重量平均分子量(Mw,Molecular weight)/數量平均分子量(Mn,Number-average molecular weight)]較佳為1.1~6,更佳為1.2~4。
樹脂(B)之酸值較佳為50~170 mg-KOH/g,更佳為60~150 mg-KOH/g,進而較佳為70~135 mg-KOH/g。此處,酸值係作為中和樹脂1 g所需之氫氧化鉀之量(mg)而測定的值,
例如可藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。
樹脂(B)之含量相對於紅色著色硬化性樹脂組合物之固形物成分,較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。若樹脂(B)之含量處於上述範圍內,則有未曝光部於顯影液中之溶解性較高的傾向。
聚合性化合物(C)係可藉由利用光或熱之作用自聚合起始劑(D)產生之活性自由基及/或酸等而進行聚合之化合物,例如可列舉具有聚合性之乙烯性不飽和鍵之化合物等,較佳為可列舉(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為上述聚合性化合物(C),較佳為具有3個以上之乙烯性不飽和鍵之聚合性化合物。作為此種聚合性化合物,例如可列舉:三羥甲基丙烷三(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、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,較佳為二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
聚合性化合物(C)之含量相對於固形物成分之總量,較佳為7~65質量%,更佳為13~60質量%,進而較佳為17~55質量%。若聚合性化合物(C)之含量處於上述範圍內,則有著色圖案之殘膜率及耐藥品性增高之傾向。
聚合起始劑(D)只要為藉由光或熱之作用產生活性自由基、酸等並使聚合開始之化合物,則並無特別限定,可使用公知之聚合起始劑。
作為聚合起始劑(D),可列舉:烷基苯酮化合物、三化合物、醯基氧化膦化合物、O-醯基肟化合物及聯咪唑化合物等。
O-醯基肟化合物係具有式(d1)所表示之部分結構之化合物。以下,*表示鍵結鍵。
作為O-醯基肟化合物,例如可列舉:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧環戊基甲氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯
甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺等。可使用Irgacure(註冊商標)OXE01、OXE02(以上,BASF公司製造)、N-1919(ADEKA公司製造)等市售品。
烷基苯酮化合物係具有式(d2)所表示之部分結構或式(d3)所表示之部分結構的化合物。該等部分結構中之苯環可具有取代基。
作為具有式(d2)所表示之部分結構之化合物,例如可列舉:2-甲基-2-嗎啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮、2-(二甲胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮等。可使用Irgacure(註冊商標)369、907及379(以上,BASF公司製造)等市售品。
作為具有式(d3)所表示之部分結構之化合物,例如可列舉:2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮之低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苄基二甲基縮酮等。
就感光度之方面而言,作為烷基苯酮化合物,較佳為具有式(d2)所表示之部分結構之化合物。
作為三化合物,例如可列舉:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘
基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三等。
作為醯基氧化膦化合物,可列舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。可使用Irgacure(註冊商標)819(BASF公司製造)等市售品。
作為聯咪唑化合物,例如可列舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑(例如參照JPH06-75372-A、JPH06-75373-A等)、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(例如參照JPS48-38403-B、JPS62-174204-A等)、4,4'5,5'-位之苯基經烷氧羰基取代之咪唑化合物(例如參照JPH07-10913-A等)等。
進而,作為聚合起始劑(D),可列舉:安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚等安息香化合物;二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(過氧化第三丁基羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯
甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苄基乙醛酸甲酯、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。該等較佳為與下述聚合起始助劑(D1)(尤其是胺類)組合而使用。
作為酸產生劑,例如可列舉:4-羥基苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽、4-羥基苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽、4-乙醯氧基苯基/甲基/苄基鋶六氟銻酸鹽、三苯基鋶對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基錪對甲苯磺酸鹽、二苯基錪六氟銻酸鹽等鎓鹽類,或硝基苄基甲苯磺酸酯類,安息香甲苯磺酸酯類等。
作為聚合起始劑(D),較佳為包含選自由烷基苯酮化合物、三化合物、醯基氧化膦化合物、O-醯基肟化合物及聯咪唑化合物所組成之群中之至少一種的聚合起始劑,更佳為包含O-醯基肟化合物之聚合起始劑,進而較佳為包含O-醯基肟化合物及烷基苯酮化合物之聚合起始劑。
聚合起始劑(D)之含量相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為1~20質量份。若聚合起始劑(D)之含量處於上述範圍內,則有高感光度化而使曝光時間縮短之傾向,因此生產性提高。
聚合起始助劑(D1)係用以促進藉由聚合起始劑而使聚合開始之光聚合性化合物之聚合的化合物或增感劑。於包含聚合起始助劑(D1)之情形時,通常與聚合起始劑(D)組合
而使用。
作為聚合起始助劑(D1),可列舉:胺化合物、烷氧基蒽化合物、9-氧硫化合物、羧酸化合物等。
作為胺化合物,可列舉:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲胺基苯甲酸甲酯、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸2-二甲胺基乙酯、4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮(通稱米其勒酮)、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(乙基甲胺基)二苯甲酮等,其中較佳為4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮。可使用EAB-F(保土谷化學工業股份有限公司製造)等市售品。
作為烷氧基蒽化合物,可列舉:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
作為9-氧硫化合物,可列舉:2-異丙基9-氧硫、4-異丙基9-氧硫、2,4-二乙基9-氧硫、2,4-二氯9-氧硫、1-氯-4-丙氧基9-氧硫等。
作為羧酸化合物,可列舉:苯基硫基乙酸、甲基苯基硫基乙酸、乙基苯基硫基乙酸、甲基乙基苯基硫基乙酸、二甲基苯基硫基乙酸、甲氧基苯基硫基乙酸、二甲氧基苯基硫基乙酸、氯苯基硫基乙酸、二氯苯基硫基乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘基硫乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
作為聚合起始助劑(D1),較佳為9-氧硫化合物。
又,於使用聚合起始助劑(D1)之情形時,其使用量相對於樹脂(B)及聚合性化合物(C)之合計量100質量份,較佳為0.1~30質量份,更佳為1~20質量份。又,相對於聚合起始劑(D)之含量100質量份,較佳為20~100質量份,更佳為30~80質量份。若聚合起始助劑(D1)之量處於該範圍內,則有可以高感光度形成圖案,進而可獲得高亮度之彩色濾光片之傾向。
溶劑(E)並無特別限定,可使用該領域中通常使用之溶劑。例如可列舉:酯溶劑(於分子內包含-COO-而不含-O-之溶劑)、醚溶劑(於分子內包含-O-而不含-COO-之溶劑)、醚酯溶劑(於分子內包含-COO-與-O-之溶劑)、酮溶劑(於分子內包含-CO-而不含-COO-之溶劑)、醇溶劑(於分子內包含OH而不含-O-、-CO-及-COO-之溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。
作為上述酯溶劑,可列舉:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
作為上述醚溶劑,可列舉:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇
單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫吡喃、1,4-二烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
作為上述醚酯溶劑,可列舉: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、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、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、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯等。
作為上述酮溶劑,可列舉:4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮、異佛爾酮等。
作為上述醇溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、甘油等。
作為上述芳香族烴溶劑,可列舉:苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。
作為上述醯胺溶劑,可列舉:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-
二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等。
上述溶劑中,就塗佈性、乾燥性之方面而言,較佳為1 atm(101.325 kPa)下之沸點為120℃以上且180℃以下之有機溶劑。其中,較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮及N,N-二甲基甲醯胺,更佳為丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇及3-乙氧基丙酸乙酯。
紅色著色硬化性樹脂組合物中之溶劑(E)之含量相對於紅色著色硬化性樹脂組合物,較佳為70~95質量%,更佳為75~92質量%。換言之,紅色著色硬化性樹脂組合物之固形物成分較佳為5~30質量%,更佳為8~25質量%。若溶劑(E)之含量處於上述範圍內,則有如下傾向:塗佈時之平坦性變良好,且因於形成彩色濾光片時色濃度充分而顯示特性變得良好。
作為界面活性劑(F),可列舉:聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑等。該等可於側鏈上具有聚合性基。
作為上述聚矽氧系界面活性劑,可列舉具有矽氧烷鍵之界面活性劑等。具體而言,可列舉:Toray Silicone DC3PA、同系列SH7PA、同系列DC11PA、同系列
SH21PA、同系列SH28PA、同系列SH29PA、同系列SH30PA、同系列SH8400(東麗道康寧股份有限公司製造),KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業股份有限公司製造),TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(邁圖高新材料日本有限公司製造)等。
作為上述氟系界面活性劑,可列舉具有氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可列舉:Fluorad(商品名)FC430、同系列FC431(住友3M股份有限公司製造),Megafac(註冊商標)F142D、同系列F171、同系列F172、同系列F173、同系列F177、同系列F183、同系列F554、同系列R30、同系列RS-718-K(DIC股份有限公司製造),Eftop(註冊商標)EF301、同系列EF303、同系列EF351、同系列EF352(三菱綜合材料電子化成股份有限公司製造),Surflon(註冊商標)S381、同系列S382、同系列SC101、同系列SC105(旭玻璃股份有限公司製造),E5844(大金精密化學研究所股份有限公司製造)等。
作為上述具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑,可列舉具有矽氧烷鍵及氟碳鏈之界面活性劑等。具體而言,可列舉:Megafac(註冊商標)R08、同系列BL20、同系列F475、同系列F477、同系列F443(DIC股份有限公司製造)等。
界面活性劑(F)之含量相對於紅色著色硬化性樹脂組合物,較佳為0.001質量%以上且0.2質量%以下,更佳為
0.002質量%以上且0.1質量%以下,進而較佳為0.01質量%以上且0.05質量%以下。其中,於上述界面活性劑(F)之含量中不包括上述顏料分散劑之含量。若界面活性劑(F)之含量處於上述範圍內,則可使塗膜之平坦性變得良好。
本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物視需要可含有填充劑、其他高分子化合物、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩定劑、鏈轉移劑等於該技術領域中公知之添加劑。
本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物例如可藉由將化合物(1a)、顏料(A2)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)及聚合起始劑(D)、以及視需要使用之染料(A3)、聚合起始助劑(D1)、溶劑(E)、界面活性劑(F)及其他成分混合而製備。
顏料(A2)較佳為預先與溶劑(E)之一部分或全部混合,使用珠磨機等使其分散直至顏料之平均粒徑成為0.2 μm以下左右為止。此時,視需要可調配上述顏料分散劑、樹脂(B)之一部分或全部。藉由於所獲得之顏料分散液中,以成為特定之濃度之方式將化合物(1a)、樹脂(B)之剩餘部分、聚合性化合物(C)及聚合起始劑(D)、溶劑(E)之剩餘部分、以及視需要使用之染料(A3)、聚合起始劑(D)、聚合起始助劑(D1)、界面活性劑(F)及其他成分等混合,可製備目標紅色著色硬化性樹脂組合物。
關於包含染料(A3)之情形時之染料(A3)及化合物(1a),
可預先分別溶解於溶劑(E)之一部分或全部中而製備溶液。較佳為利用孔徑0.01~1 μm左右之過濾器將該溶液過濾。
較佳為利用孔徑0.1~10 μm左右之過濾器將如上所述般混合而製備之紅色著色硬化性樹脂組合物過濾。
作為由本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物製造紅色彩色濾光片之著色圖案的方法,可列舉:光微影法、噴墨法、印刷法等。其中,較佳為光微影法。光微影法係將上述紅色著色硬化性樹脂組合物塗佈於基板上,使其乾燥而形成組合物層,經由光罩使該組合物層曝光而顯影之方法。於光微影法中,藉由於曝光時不使用光罩、及/或不顯影,可形成上述組合物層之硬化物之著色塗膜。
所製作之紅色彩色濾光片之膜厚並無特別限定,可根據目的或用途等而適當地調整,例如為0.1~30 μm,較佳為0.1~20 μm,進而較佳為0.5~6 μm。
作為基板,可使用石英玻璃、硼矽酸玻璃、氧化鋁矽酸鹽玻璃、表面塗佈有二氧化矽之鈉鈣玻璃等玻璃板,或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯等樹脂板,矽,於上述基板上形成鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等者。於該等基板上,亦可形成其他彩色濾光片層、樹脂層、電晶體、電路等。
利用光微影法之各色像素之形成可以公知或慣用的裝置或條件進行。例如可以如下方式製作。
首先,將紅色著色硬化性樹脂組合物塗佈於基板上,進行加熱乾燥(預烘烤)及/或減壓乾燥,藉此去除溶劑等揮發成分而使其乾燥,從而獲得平滑之組合物層。
作為塗佈方法,可列舉:旋轉塗佈法、狹縫式塗佈法、狹縫式與旋轉塗佈法等。
進行加熱乾燥之情形時之溫度較佳為30~120℃,更佳為50~110℃。又,作為加熱時間,較佳為10秒鐘~60分鐘,更佳為30秒鐘~30分鐘。
於進行減壓乾燥之情形時,較佳為於50~150 Pa之壓力下在20~25℃之溫度範圍內進行。
組合物層之膜厚並無特別限定,只要根據目標紅色彩色濾光片之膜厚而適當地選擇即可。
繼而,組合物層係經由用以形成目標著色圖案之光罩而曝光。該光罩上之圖案並無特別限定,可使用根據目標用途之圖案。
作為曝光所使用之光源,較佳為產生250~450 nm之波長之光的光源。例如可使用截斷該波長區域之濾波器而截斷未達350 nm之光,或使用提取該等波長區域之帶通濾波器而選擇性地提取436 nm附近、408 nm附近、365 nm附近之光。具體而言,可列舉:水銀燈、發光二極體、金屬鹵素燈、鹵素燈等。
為了可對整個曝光面均勻地照射平行光線,或進行光罩與基材之準確之位置對準,較佳為使用光罩對準曝光機及步進機等曝光裝置。
藉由使曝光後之組合物層與顯影液接觸而進行顯影,於基板上形成著色圖案。藉由顯影,組合物層之未曝光部溶解於顯影液中而去除。作為顯影液,例如較佳為氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物之水溶液。該等鹼性化合物之水溶液中之濃度較佳為0.01~10質量%,更佳為0.03~5質量%。進而,顯影液可含有界面活性劑。
顯影方法可為覆液法、浸漬法及噴霧法等中之任一種。進而,可於顯影時使基板傾斜為任意之角度。
顯影後,較佳為進行水洗。
進而,較佳為對所獲得之著色圖案進行後烘烤。後烘烤溫度較佳為150~250℃,更佳為160~235℃。後烘烤時間較佳為1~120分鐘,更佳為10~60分鐘。
如此獲得之著色圖案及著色塗膜可用作紅色彩色濾光片。根據本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物,可製作亮度尤其高之紅色彩色濾光片,因此該紅色彩色濾光片可用作顯示裝置(例如液晶顯示裝置、有機EL(Electro Luminescence,電致發光)裝置等)、電子紙、固體攝像元件等所使用之紅色彩色濾光片。
繼而,列舉實施例而更具體地說明本發明。例中,表示含量或使用量之%及份只要無特別說明,則為質量基準。
以下,化合物之結構係藉由質量分析(LC(Liquid Chromatograph,液相層析儀),Agilent製造之1200型;
MASS(Mass Spectrometer,質譜儀),Agilent製造之LC/MSD)而進行確認。
將式(1x)所表示之化合物12份、N-甲基-2-吡咯啶酮60份及哌啶(東京化成工業股份有限公司製造)12.6份混合,將所獲得之混合物於60℃下攪拌5小時。將上述反應液冷卻至室溫後,添加至水600份、35%鹽酸100份之混合液中並於室溫下攪拌1小時。作為抽氣過濾之殘渣而獲得所析出之結晶後,進行乾燥而獲得式(1-47)所表示之化合物12.4份。產率為83%。
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+503.4
Exact Mass(準確質量):502.2
將式(1x)所表示之化合物15份、N-甲基-2-吡咯啶酮75份及十氫喹啉(東京化成工業股份有限公司製造)25.8份混合,將所獲得之混合物於110℃下攪拌24小時。將上述反應液冷卻至室溫後,添加至水600份、35%鹽酸100份之混
合液中並於室溫下攪拌1小時。作為抽氣過濾之殘渣而獲得所析出之結晶後,進行乾燥而獲得式(1-49)所表示之化合物19.5份。產率為86%。
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+611.4
Exact Mass:610.3
於遮光條件下將式(1x)所表示之化合物20份、N-乙基-鄰甲苯胺(和光純藥工業股份有限公司製造)200份混合,將所獲得之溶液於110℃下攪拌6小時。將所獲得之反應液冷卻至室溫後,添加至水800份、35%鹽酸50份之混合液中並於室溫下攪拌1小時,結果析出結晶。作為抽氣過濾之殘渣而獲得所析出之結晶後,進行乾燥而獲得式(1-50)所表示之化合物24份。產率為80%。
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+603.4
Exact Mass:602.2
將式(1x)所表示之化合物12份、N-甲基-2-吡咯啶酮60份及1-甲基哌啶(東京化成工業股份有限公司製造)14.7份混合,將所獲得之混合物於60℃下攪拌5小時。將上述反應液冷卻至室溫後,添加至水600份、35%鹽酸100份之混合液中並於室溫下攪拌1小時。作為抽氣過濾之殘渣而獲得所析出之結晶後,進行乾燥而獲得式(1-48)所表示之化合物13.8份。產率為88%。
(質量分析)離子化模式=ESI+:m/z=[M+H]+531.2
Exact Mass:530.2
向具備冷凝管及攪拌裝置之燒瓶中,投入式(A1-1a)所表示之化合物及式(A1-1b)表示之化合物的混合物(商品名Chugai Aminol Fast Pink R,中外化成製造)15份、氯仿150份及N,N-二甲基甲醯胺8.9份,一面於攪拌下維持20℃以下,一面滴加添加亞硫醯氯10.9份。滴加結束後,升溫
至50℃,於同一溫度下維持5小時而使其反應,其後冷卻至20℃。一面於攪拌下將冷卻後之反應溶液維持於20℃以下,一面滴加添加2-乙基己胺12.5份及三乙胺22.1份之混合液。其後,於同一溫度下攪拌5小時而使其反應。繼而,利用旋轉蒸發器對所獲得之反應混合物進行溶劑餾去後,添加少量甲醇並遽烈地攪拌。於離子交換水375份之混合液中一面攪拌一面添加該混合物而析出結晶。將所析出之結晶過濾分離並利用離子交換水充分地洗淨,於60℃下進行減壓乾燥而獲得染料(甲)(式(A1-1-1)~式(A1-1-8)所表示之化合物之混合物)11.3份。
向具備攪拌機、溫度計、回流冷凝器及滴液漏斗之燒瓶內,以0.02 L/分鐘使氮流通而形成氮氣環境,添加丙二醇單甲醚乙酸酯305份,一面攪拌一面加熱至70℃。繼而,使丙烯酸60份、3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]丙烯酸癸酯(以莫耳比計以50:50將式(I-1)所表示之化合物及式(II-1)所表示之化合物混合)440份溶解於丙二醇單甲醚乙酸酯140份中而製備溶液,使用滴液漏斗花費4小時將該溶解液滴加至保溫於70℃之燒瓶內。
另一方面,使用其他滴液漏斗,花費小時將於丙二醇單甲醚乙酸酯225份中溶解有聚合起始劑2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)30份之溶液滴加至燒瓶內。聚合起始劑之溶液之滴加結束後,於70℃下保持4小時,其後冷卻至室溫,而獲得重量平均分子量(Mw)為9.1×103、分子量分佈為2.16、固形物成分為34.8%、固形物成分換算之酸值為81 mgKOH/g之樹脂B1溶液。樹脂B1具有下述所示之結構單元。
於合成例中獲得之樹脂之重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的測定係使用GPC(Gel Permeation Chromatography,凝膠滲透層析)法於以下之條件下進行。
裝置:K2479(島津製作所股份有限公司製造)
管柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
管柱溫度:40℃
溶劑:THF(Tetrahydrofuran,四氫呋喃)
流速:1.0 mL/min
檢測器:RI(Refractive Index,折射率)
校正用標準物質:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東梭股份有限公司製造)
將於上述中獲得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量及數量平均分子量的比(Mw/Mn)設為分子量分佈。
以成為表1所示之組成之方式將各成分混合而獲得紅色著色硬化性樹脂組合物。
1)顏料係將顏料分散劑及E-12)欄記載之量之丙二醇單甲醚乙酸酯混合並預先使其分散。
2)E-12)表示丙二醇單甲醚乙酸酯含量之合計。
再者,表1中,各成分係表示如下者。又,樹脂(B)表示固形物成分換算之質量份。
化合物(1a):A1-1:式(1-47)所表示之化合物
化合物(1a):A1-2:式(1-49)所表示之化合物
化合物(1a):A1-3:式(1-50)所表示之化合物
化合物(1a):A1-4:式(1-48)所表示之化合物
化合物(1a):A1-5:式(1-41)所表示之化合物
化合物(1a):A1-6:式(1-37)所表示之化合物
顏料(A2):A2-1:C.I.顏料紅254
顏料(A2):A2-2:C.I.顏料紅242
顏料(A2):A2-3:C.I.顏料紅177
樹脂(B):樹脂B1
聚合性化合物(C):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA(Dipentaerythritol Hexaacrylate),日本化藥股份有限公司製造)
聚合起始劑(D):N-1919(ADEKA公司製造,O-醯基肟化合物)
聚合起始助劑(D1):2,4-二乙基9-氧硫(KAYACURE(註冊商標)DETX-S(Diethylthioxanthone),日本化藥股份有限公司製造)
聚合起始劑(D2):OXE01(Ciba Specialty Chemicals)
溶劑(E):E-1:丙二醇單甲醚乙酸酯
溶劑(E):E-2:丙二醇單甲醚
溶劑(E):E-3:二丙酮醇
界面活性劑(F):氟系界面活性劑(Megafac(註冊商標)F554,DIC股份有限公司製造)
於藉由旋轉塗佈法將紅色著色硬化性樹脂組合物塗佈於2英吋見方之玻璃基板(伊格爾XG,康寧公司製造)上之後,於100℃下預烘烤3分鐘而形成組合物層。冷卻後,將基板上之組合物層與具有圖案之石英玻璃製光罩的間隔設為100 μm,使用曝光機(TME-150RSK,Topcon股份有限公司製造),於大氣環境下,以150 mJ/cm2之曝光量(365 nm基準)進行光照射。再者,使用形成有100 μm線與間隙圖
案之光罩作為光罩。光照射後,於23℃下使上述塗膜於包含非離子系界面活性劑0.12%與碳酸鈉2%之水系顯影液中浸漬顯影80秒鐘,水洗後,於烘箱中於230℃下進行20分鐘後烘烤,而獲得著色圖案。
對所獲得之著色圖案,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3,日本真空技術股份有限公司製造))進行膜厚測定。將結果示於表2中。
對於所獲得之玻璃基板上之著色圖案,使用測色機(OSP-SP-200,Olympus股份有限公司製造)測定分光,使用C光源之等色函數測定CIE(Commission International Eclairage,國際照明委員會)之XYZ表色系中的xy色度座標(x,y)及三刺激值Y。Y之值越大,表示亮度越高。將結果示於表2中。
除不使用光罩而進行曝光,且未進行顯影以外,進行與著色圖案之形成同樣之操作而製作玻璃基板上之著色塗膜。對該所獲得之玻璃基板上之著色塗膜,使用對比度測色機(CT-1,Tsubosaka電機公司製造,檢測器,BM-5A,光源:F-10),將空白值設為30000而測定對比度。將利用偏光膜(POLAX-38S,Luceo公司製造)夾持玻璃基板上之著色塗膜而成者設為測定樣品。將結果示於表2中。
除將式(1-47)所表示之化合物變更為染料(甲)以外,以與實施例1同樣之方式製備紅色著色硬化性樹脂組合物。對該紅色著色硬化性樹脂組合物進行與實施例1同樣之操作而獲得高亮度之著色圖案。
除將式(1-47)所表示之化合物變更為C.I.酸性紅52以外,以與實施例1同樣之方式製備紅色著色硬化性樹脂組合物。對該紅色著色硬化性樹脂組合物進行與實施例1同樣之操作而獲得高亮度之著色圖案。
根據本發明之紅色著色硬化性樹脂組合物,可製造高亮度之紅色彩色濾光片。
Claims (4)
- 一種紅色著色硬化性樹脂組合物,其包含著色劑、樹脂、聚合性化合物及聚合起始劑,且著色劑為包含式(1a)所表示之化合物、及選自由黃色顏料、橙色顏料及紅色顏料所組成之群中之至少一種顏料者;
- 如請求項1之紅色著色硬化性樹脂組合物,其中顏料係選自由C.I.顏料黃138、139、150、C.I.顏料紅177、242及254所組成之群中之至少一種。
- 一種紅色彩色濾光片,其係藉由如請求項1或2之紅色著色硬化性樹脂組合物而形成。
- 一種顯示裝置,其包含如請求項3之紅色彩色濾光片。
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