TW201512773A - 樹脂組成物、硬化膜、紅外線透過濾波器及其製造方法以及紅外線感測器 - Google Patents
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Abstract
本發明的樹脂組成物含有有色材料及鹼可溶性樹脂,於有色材料中至少含有紅色顏料與下述通式(A1)及/或下述通式(A2)所表示的藍色顏料,且於所有的有色材料中,紅色顏料的含量為20質量%~50質量%,藍色顏料的含量為25質量%~55質量%。
□通式(A2)
□
Description
本發明是有關於一種樹脂組成物、紅外線透過濾波器及其製造方法以及紅外線感測器。
彩色濾光片為固體攝像元件或液晶顯示器中不可或缺的構成零件。尤其對於固體攝像元件用的彩色濾光片而言,要求提高顏色分解性及提高顏色再現性。
此種彩色濾光片是具備多個色相的著色區域(著色硬化膜)而形成,通常至少具備紅色、綠色及藍色的著色區域(以下亦稱為「著色圖案」或「著色畫素」)而形成。作為著色圖案的形成方法,首先對於第1色相,塗佈具有紅色、綠色、藍色的任一色的著色材料的著色感放射線性組成物,進行曝光、顯影及視需要的加熱處理,形成該色相的著色圖案後,對於第2色相、第3色相重複進行同樣的塗佈、曝光、顯影、視需要的加熱處理的製程。
固體攝像元件於各種用途中被活用作光感測器。
例如,近紅外線的波長較可見光更長,故不易散射,亦可用於距離測量或三維測量等。另外,近紅外線不會被人類、動物等的眼睛看見,故即便於夜間利用近紅外線光源來照射被照相體亦不會引起被照相體的注意,亦可作為拍攝夜行性的野生動物的用途、防盜用途而用於在不刺激對手的情況下進行拍攝。感測此種近紅外線的光感測器可於各種用途中展開,期望開發出感測近紅外線的固體攝像元件中可使用的彩色濾光片。
於專利文獻1中揭示有一種樹脂黑色矩陣,其於波長400nm~700nm的範圍內的最高光透過率為1%以下,且於波長850nm~3000nm的範圍內的平均光透過率為60%以上。
於專利文獻2中揭示有一種用於製造彩色濾光片的特定結構的鋁酞菁。
於專利文獻3中揭示有一種顏料分散劑,該顏料分散劑中喹酞酮骨架與三嗪骨架經由伸芳基或雜芳香環而鍵結,進而鹼性官能基經由連結基而鍵結於三嗪環上。
[專利文獻1]日本專利特開2009-69822號公報
[專利文獻2]日本專利特開2013-87251號公報
[專利文獻3]日本專利特開2006-291194號公報
本發明者等人進行了研究,結果得知,若欲製造遮蔽可見光且使近紅外光透過的樹脂組成物,例如若調配兩種以上的顏料以可遮蔽800nm以下的光,則由顏料的混合導致色斑(顏色不均)的劣化成問題。
另外,近年來要求進一步提高可見光範圍(例如400nm~700nm)的遮光性。此處,為了提高可見光範圍的遮光性,可想到增加有色材料量。然而,若增加有色材料量,則有硬化性成分的比例必然減少,組成物的硬化性差,圖案的密接性劣化的問題。
本發明的目的在於解決所述課題,且其目的在於提供一種色斑及密接性優異的樹脂組成物。
本發明者等人進行了詳細研究,結果發現,藉由在有色材料中至少將紅色顏料、與作為藍色顏料的特定結構的鋁酞菁調配至樹脂組成物中,進而於所有的有色材料中將紅色顏料的含量設定為20質量%~50質量%、藍色顏料的含量設定為25質量%~55質量%,可解決所述課題。
具體而言,藉由下述手段<1>、較佳為手段<2>~手段<14>解決了所述課題。
<1>一種樹脂組成物,含有有色材料及鹼可溶性樹脂,於有色材料中至少含有紅色顏料與下述通式(A1)及/或下述通式(A2)所表示的藍色顏料,且於所有的有色材料中,紅色顏料的
含量為20質量%~50質量%,藍色顏料的含量為25質量%~55質量%;
(通式(A1)中,X1~X4分別獨立地表示取代基;R0A表示氫原子或一價取代基;m1~m4分別獨立地表示0~4的整數;於m1~m4為2以上時,X1~X4可分別相同亦可不同),
(通式(A2)中,X5~X12分別獨立地表示取代基;R0B表示
二價取代基;m5~m12分別獨立地表示0~4的整數;於m5~m12為2以上時,X5~X12可分別相同亦可不同)。
<2>如<1>所記載的樹脂組成物,更含有顏料衍生物。
<3>如<2>所記載的樹脂組成物,其中顏料衍生物具有三嗪骨架。
<4>如<2>或<3>所記載的樹脂組成物,其中顏料衍生物是由下述通式(I)或下述通式(II)所表示,
(通式(I)中,Dye表示n價的有機色素殘基,X表示單鍵、-CONH-Y2-、-SO2NH-Y2-或-CH2NHCOCH2NH-Y2-(Y2表示伸烷基或伸芳基),Y1表示-NH-或-O-,於n表示1的情形時,Z表示羥基、烷氧基、下述通式(I-1)所表示的基團或-NH-X-Dye(X與通式(I)中的X為相同含意),於n表示2~4的整數的情形時,Z分別表示羥基、烷氧基或下述通式(I-1)所表示的基團,R1及R2分別表示烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環;m表示1~6的整數,n表示1~4的整數;於n為2以上的情形時,多個X、Y1、R1及R2可分別相同亦可不同);
(通式(I-1)中,Y3表示-NH-或-O-;R1及R2分別表示烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環;m表示1~6的整數);
(通式(II)中,Dye表示喹酞酮殘基,X1表示-NR'SO2-、-SO2NR'-、-CONR'-、-CH2NR'COCH2NR'-或-NR'CO-,X2表示碳數為6~20的伸芳基或碳數為4~20的雜芳香環基,該些基團亦可經選自-NR'-、-O-、-SO2-或-CO-中的二價連結基相互鍵結;X3表示-NR'-或-O-;R'表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基;A及B分別表示選自下述通式(II-1)所表示的基團、下述通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR10R11、-Cl、-F及-X3-X2-X1-Dye中的基團,R8表示可經取代的含氮雜環殘基,R9、R10、R11分別表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基,n表示0~20的整數;A及B的任一個為下述通式(II-1)
所表示的基團、下述通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9或-NR10R11,t表示1~3的整數;於t為2以上的情形時,多個X1、X2、X3、A及B可相同亦可不同);
(通式(II-1)中,Y1表示-NR'-或-O-,Y2表示碳數為1~20的伸烷基、碳數為2~20的伸烯基或碳數為6~20的伸芳基,該些基團亦可經選自-NR'-、-O-、-SO2-、-CO-中的二價連結基相互鍵結;R'表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基;R1及R2分別表示碳數為1~20的烷基或碳數為2~20的烯基;R1與R2亦可成一體而形成含有進一步的氮原子、氧原子或硫原子且可經取代的雜環結構;通式(II-2)中,Z1表示將三嗪環與氮原子連結的單鍵、-NR'-、-NR'-G-CO-、NR'-G-CONR"-、-NR'-G-SO2-、-NR'-G-SO2NR"-、-O-G-CO-、-O-G-CONR'-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR'-,G表示碳數為1~20的伸烷基、碳數為2~20的伸烯基或碳數為6~20的伸芳基,R'及R"分別表示氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基;R3、R4、R5及R6分別表示
氫原子、碳數為1~20的烷基、碳數為2~20的烯基或碳數為6~20的芳基,R7表示碳數為1~20的烷基或碳數為2~20的烯基)。
<5>如<1>至<4>中任一項所記載的樹脂組成物,含有下述通式(4)所表示的化合物作為紅色顏料,
(通式(4)中,A及B分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、氰基、-CF3或-CON(R1)R2;R1及R2分別獨立地為氫原子、碳數1~20的烷基或苯基)。
<6>如<1>至<4>中任一項所記載的樹脂組成物,含有對稱結構的紅色顏料與非對稱結構的紅色顏料作為紅色顏料。
<7>如<1>至<6>中任一項所記載的樹脂組成物,更含有聚合性化合物及聚合起始劑。
<8>如<1>至<7>中任一項所記載的樹脂組成物,其中樹脂組成物中的總固體成分中的有色材料的含量為40質量%以上。
<9>如<1>至<8>中任一項所記載的樹脂組成物,其是用於形成固體攝像元件用的彩色濾光片。
<10>一種硬化膜,其是使如<1>至<9>中任一項所記載的樹脂組成物硬化而獲得。
<11>一種紅外線透過濾波器,其是由如<1>至<9>中任一項所記載的樹脂組成物所形成。
<12>如<11>所記載的紅外線透過濾波器,其中波長400nm、波長520nm及波長700nm下的光透過率為15%以下。
<13>一種紅外線透過濾波器的製造方法,包括以下步驟:使用如<1>至<9>中任一項所記載的樹脂組成物於基板上形成紅外線透過組成物層的步驟;對紅外線透過組成物層以圖案狀進行曝光的步驟;以及對曝光後的紅外線透過組成物層進行顯影而形成圖案的步驟。
<14>一種紅外線感測器,含有如<11>或<12>所記載的紅外線透過濾波器或者藉由如<13>所記載的紅外線透過濾波器的製造方法所得的紅外線透過濾波器。
根據本發明,可提供一種色斑及密接性優異的樹脂組成物。
以下,對本發明的內容加以詳細說明。另外,本申請案說明書中,「~」是以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的含意使用。另外,本發明中所謂有機EL元件,是指有機電致發光元件。
本說明書中,所謂總固體成分,是指自樹脂組成物的總組成中去掉溶劑所得的成分的總質量。
於本說明書中的基團(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述包含不具有取代基的基團(原子團),並且亦包含具有取代基的基團(原子團)。例如所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(未經取代的烷基),亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
另外,本說明書中所謂「放射線」,例如是指水銀燈的明線光譜、準分子雷射所代表的遠紫外線、極紫外線((Extreme Ultraviolet,EUV)光)、X射線、電子束等。另外,本發明中所謂光,是指光化射線或放射線。本說明書中所謂「曝光」,只要無特別說明,則不僅是指利用水銀燈、準分子雷射所代表的遠紫外線、X射線、EUV光等的曝光,利用電子束、離子束等粒子束的描畫亦包括在曝光中。
另外,於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯
及甲基丙烯酸酯兩者或任一者,「(甲基)丙烯酸基」表示丙烯酸基及甲基丙烯酸基兩者或任一者,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基兩者或任一者。
另外,本說明書中,「單體」與「單體分子(monomer)」為相同含意。本說明書中所謂單體,是指與寡聚物及聚合物相區分、重量平均分子量為2,000以下的化合物。
本發明中的重量平均分子量只要無特別說明,則是指利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所測定者。關於GPC,可對所得的聚合物藉由去除溶劑而加以分離,以四氫呋喃將所得的固體成分稀釋至0.1質量%,利用HLC-8020GPC(東曹(股)製造),將TSKgel Super Multipore HZ-H(東曹(股)製造,4.6mm ID×15cm)串聯3根作為管柱來進行測定。關於條件,將試樣濃度設定為0.35質量%、流速設定為0.35mL/min、樣品注入量設定為10μL、測定溫度設定為40℃,使用示差折射率(Refractive Index,RI)檢測器來進行測定。
本說明書中,所謂聚合性化合物,是指具有聚合性官能基的化合物,可為單體亦可為聚合物。所謂聚合性官能基,是指參與聚合反應的基團。
本說明書中,化學式中的Me表示甲基,Et表示乙基,Pr表示丙基,Bu表示丁基,Ph表示苯基。
本說明書中,所謂色斑,是指因產生細小的點狀高濃度區域而產生的顏色不均。以下,有時將此種顏色不均稱為色斑。
本說明書中「步驟」一詞不僅是指獨立的步驟,即便於無法與其他步驟明確區分的情形時,只要可達成該步驟的預期作用,則亦包括在本用語中。
本發明的樹脂組成物的特徵在於:含有有色材料及鹼可溶性樹脂,於有色材料中至少含有紅色顏料與下述通式(A1)及/或下述通式(A2)所表示的藍色顏料,且於所有的有色材料中,紅色顏料的含量為20質量%~50質量%,藍色顏料的含量為25質量%~55質量%。
藉由設定為此種構成,可提供一種色斑及密接性優異的樹脂組成物。
其機制雖為推測,但可認為,下述通式(A1)或通式(A2)所表示的藍色顏料含有極性高的基團(通式(A1)中的-O-R0A或通式(A2)中的-O-R0B-O-),藉此與鹼可溶性樹脂相互作用而相容性提高,可抑制於將樹脂組成物製成膜時的藍色顏料的凝聚,結果藍色顏料的顏色不均變小,可改善色斑。
另外可認為,下述通式(A1)或通式(A2)所表示的藍色顏料含有極性高的基團,藉此與鹼可溶性樹脂的親水部相互作用而圖案的硬化性提高,故密接性得到改善。
本發明的樹脂組成物若紅色顏料的含量於所有的有色材料中小於20質量%,則為了用其他顏料來彌補紅色顏料的遮光區域,必須增加顏料濃度,於組成物中所佔的微影成分變少,故色斑及密接性劣化。另外,可見光範圍(例如400nm~700nm)
的遮光性亦劣化。
若紅色顏料的含量於所有的有色材料中超過50質量%,則藍色顏料的顏料濃度變得不足,600nm~800nm附近的遮光變得不充分,故可見光範圍(例如400nm~700nm)的遮光性劣化。
若藍色顏料的含量於所有的有色材料中小於25質量%,則鋁酞菁對組成物總體的硬化的影響變少,故色斑及密接性劣化。另外,可見光範圍(例如400nm~700nm)的遮光性亦劣化。
若藍色顏料的含量於所有的有色材料中超過55質量%,則i射線透過率低的藍色顏料的比例增加,組成物總體的i射線透過率降低,故色斑及密接性劣化。
本發明的樹脂組成物亦可將樹脂組成物中的總固體成分中的有色材料的含量設定為40質量%以上,亦可設定為50質量%以上,進而亦可設定為60質量%以上。本發明中,即便於如此般增多有色材料的含量的情形時,亦可使遮蔽性良好並且使密接性亦良好。上限值並無特別限定,可設定為80質量%以下。
<藍色顏料>
本發明中所用的有色材料含有下述通式(A1)或下述通式(A2)所表示的藍色顏料(鋁酞菁顏料),較佳為含有通式(A1)所表示的藍色顏料。藍色顏料可為單獨一種,亦可併用兩種以上。
通式(A1)
(通式(A1)中,X1~X4分別獨立地表示取代基。R0A表示氫原子或一價取代基。m1~m4分別獨立地表示0~4的整數。於m1~m4為2以上時,X1~X4可分別相同亦可不同)
(通式(A2)中,X5~X12分別獨立地表示取代基。R0B表示二價取代基。m5~m12分別獨立地表示0~4的整數。於m5~m12為2以上時,X5~X12可分別相同亦可不同)
通式(A1)中,X1~X4分別獨立地表示取代基。取代基較佳為烷基、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫
基、鹵素原子、硝基、鄰苯二甲醯亞胺甲基(C6H4(CO)2N-CH2-)或胺磺醯基(H2NSO2-),更佳為烷基或鹵素原子,進而佳為鹵素原子。於X1~X4更具有取代基的情形時,取代基可相同亦可不同,其具體例除了氟、氯、溴等鹵素基、胺基、羥基、硝基等特性基以外,還可列舉烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基等。另外,該些取代基亦可存在多個。
烷基可列舉直鏈、分支或環狀的烷基。
直鏈或分支的烷基可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基、硬脂基、2-乙基己基。具有取代基的烷基可列舉:三氯甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2-二溴乙基、2,2,3,3-四氟丙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-硝基丙基、苄基、4-甲基苄基、4-第三丁基苄基、4-甲氧基苄基、4-硝基苄基、2,4-二氯苄基等。
環狀的烷基可列舉環戊基、環己基、金剛烷基等。具有取代基的環狀的烷基可列舉2,5-二甲基環戊基、4-第三丁基環己基等。
芳基可列舉苯基、萘基、蒽基等。具有取代基的芳基可列舉:對甲基苯基、對溴苯基、對硝基苯基、對甲氧基苯基、2,4-二氯苯基、五氟苯基、2-胺基苯基、2-甲基-4-氯苯基、4-羥基-1-萘基、6-甲基-2-萘基、4,5,8-三氯-2-萘基、蒽醌基、2-胺基蒽醌基等。
雜環基可列舉:吡啶基、吡嗪基、哌啶基、吡喃基、嗎啉基、吖啶基等。具有取代基的雜環基可列舉:3-甲基吡啶基、
N-甲基哌啶基、N-甲基吡咯基等。
烷氧基可列舉直鏈或分支烷氧基,具體可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、新戊氧基、2,3-二甲基-3-戊氧基、正己氧基、正辛氧基、硬脂氧基、2-乙基己氧基等。具有取代基的烷氧基可列舉:三氯甲氧基、三氟甲氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,2-二-三氟甲基丙氧基、2-乙氧基乙氧基、2-丁氧基乙氧基、2-硝基丙氧基、苄氧基等。
芳氧基可列舉苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。具有取代基的芳氧基可列舉:對甲基苯氧基、對硝基苯氧基、對甲氧基苯氧基、2,4-二氯苯氧基、五氟苯氧基、2-甲基-4-氯苯氧基等。
烷硫基可列舉:甲硫基、乙硫基、丙硫基、丁硫基、戊硫基、己硫基、辛硫基、癸硫基、十二烷硫基、十八烷硫基等。具有取代基的烷硫基可列舉:甲氧基乙硫基、胺基乙硫基、苄基胺基乙硫基、甲基羰基胺基乙硫基、苯基羰基胺基乙硫基等。
芳硫基可列舉:苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基、9-蒽硫基等。具有取代基的芳硫基可列舉:氯苯硫基、三氟甲基苯硫基、氰基苯硫基、硝基苯硫基、2-胺基苯硫基、2-羥基苯硫基等。
鹵素原子可列舉氟、氯、溴、碘。鄰苯二甲醯亞胺甲基及胺磺醯基可具有的取代基與所述取代基為相同含意。
所謂具有取代基的鄰苯二甲醯亞胺甲基,表示鄰苯二甲醯亞胺甲基中的氫原子經取代基取代的結構,所謂具有取代基的胺磺
醯基,表示胺磺醯基中的氫原子經取代基取代的結構。
m1~m4分別獨立地表示0~4的整數,較佳為0或1。於m1~m4為2以上時,X1~X4可分別相同亦可不同。
R0A表示氫原子或一價取代基。-OR0A較佳為極性高的基團,更佳為表示羥基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、-OP(=O)R1R2或-O-Si(R2)3,進而佳為表示芳氧基、-OP(=O)R1R2或-O-Si(R3)3,尤佳為表示-OP(=O)R1R2。
尤其R0A較佳為含有平面結構性高的結構,更佳為含有芳香環、雜環等,尤佳為含有苯環。可認為藉由設定為此種構成,藍色顏料對鹼可溶性樹脂的疏水部的相容性提高,可進一步抑制於將樹脂組成物製成膜時的藍色顏料的凝聚,結果藍色顏料的顏色不均變得更小,可進一步改善色斑。另外可認為,藍色顏料的疏水性進一步提高,與基底劑的相互作用增大,故密接性進一步提高。
於-OR0A表示烷氧基的情形時,烷氧基的碳數較佳為1~30,更佳為1~15。
於-OR0A表示芳氧基的情形時,芳氧基的碳數較佳為1~30,更佳為1~15。
於-OR0A表示醯氧基的情形時,醯氧基的碳數較佳為1~30,更佳為1~15。
於-OR0A表示-OP(=O)R1R2的情形時,R1與R2亦可相互鍵結而形成環。R1及R2分別獨立地較佳為氫原子、羥基、烷基、芳基、
烷氧基、芳氧基,更佳為芳基或芳氧基,尤佳為芳氧基。
R1及R2的烷基可列舉直鏈或分支烷基,具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基、硬脂基、2-乙基己基等。具有取代基的烷基例如可列舉:三氯甲基、三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、2,2-二溴乙基、2-乙氧基乙基、2-丁氧基乙基、2-硝基丙基、苄基、4-甲基苄基、4-第三丁基苄基、4-甲氧基苄基、4-硝基苄基、2,4-二氯苄基等。取代基亦可存在多個。
R1及R2的芳基可列舉苯基、萘基、蒽基等。具有取代基的芳基例如可列舉:對甲苯基、對溴苯基、對硝基苯基、對甲氧基苯基、2,4-二氯苯基、五氟苯基、2-二甲基胺基苯基、2-甲基-4-氯苯基、4-甲氧基-1-萘基、6-甲基-2-萘基、4,5,8-三氯-2-萘基、蒽醌基等,較佳為苯基。
R1及R2的烷氧基可列舉直鏈或分支烷氧基,具體而言,較佳為甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、新戊氧基、2,3-二甲基-3-戊氧基、正己氧基、正辛氧基、硬脂氧基、2-乙基己氧基等。具有取代基的烷氧基例如可列舉:三氯甲氧基、三氟甲氧基、2,2,2-三氟乙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,2-二-三氟甲基丙氧基、2-乙氧基乙氧基、2-丁氧基乙氧基、2-硝基丙氧基、苄氧基等。
R1及R2的芳氧基可列舉苯氧基、萘氧基、蒽氧基等。具有取代基的芳氧基例如有對甲基苯氧基、對硝基苯氧基、對甲
氧基苯氧基、2,4-二氯苯氧基、五氟苯氧基、2-甲基-4-氯苯氧基等。
於本發明中所用的通式(A1)中的-OR0A表示-OP(=O)R1R2的情形時,較佳為R1及R2中的至少一個為芳基或芳氧基,更佳為R1及R2均為芳基或芳氧基,進而佳為R1及R2均為苯基或苯氧基,尤佳為R1及R2均為苯氧基。
於通式(A1)中-OR0A表示-O-Si(R3)3的情形時,3個R3可分別相同亦可不同。R3較佳為碳數1~18的烷基或環的個數為4以下的芳香族基。R3的烷基可為直鏈、分支或環狀。另外,亦可於雜原子數合計為3以下的範圍內具有官能基。例如可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基胺苯磺基苯甲醯甲基、4-苯基胺苯磺基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基及3-硝基苯甲醯甲基等。
R3的芳香族基亦可於芳香族環中含有雜原子,亦可於各芳香族環中以雜原子數為2以下的範圍具有官能基。例如可列舉:苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、9-茀基、三聯苯基、四聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基及對甲苯基、二甲苯基、鄰枯烯基、間枯烯基及對枯烯基、2,4,6-三甲苯基、並環戊二烯基(pentalenyl)、聯萘基
(binaphthalenyl)、三聯萘基、四聯萘基、並環庚三烯基(heptalenyl)、伸聯苯基(biphenylenyl)、二環戊二烯並苯基(indacenyl)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl)、苊基(acenaphthylenyl)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl)、丙烯合萘基(phenalenyl)、茀基、蒽基、聯蒽基、三聯蒽基、四聯蒽基、蒽喹啉基(anthraquinolyl)、菲基、聯伸三苯(triphenylenyl)、芘基、屈基(chrysenyl)、稠四苯基、七曜烯基(pleiadenyl)、苉基(picenyl)、苝基(perylenyl)、聯四苯基(tetraphenylenyl)及蔻基(coronenyl)等。
所述通式(A1)所表示的藍色顏料較佳為由下述通式(A1-1)所表示。
(通式(A1-1)中,R0A表示氫原子或一價取代基)
通式(A1-1)中,R0A與通式(A1)中的-OR0A為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(A2)中,X5~X12分別獨立地表示取代基。取代基與上文所述的通式(A1)中的X1~X4為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(A2)中,R0B表示二價取代基。-O-R0B-O-較佳為極性高的基團,更佳為表示-O-SiR6R7-O-、-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-或-O-P(=O)R10-O-,進而佳為-O-P(=O)R10-O-。R6~R10分別獨立地較佳為表示氫原子、羥基、可具有取代基的烷基、芳基、烷氧基或芳氧基,更佳為芳基或芳氧基。
尤其於與通式(A1)中的-OR0A相同的主旨下,R0B較佳為含有平面結構性高的結構,更佳為含有芳香環、雜環等,尤佳為含有苯環。
R6~R10的烷基與通式(A1)中的R1及R2中說明的烷基為相同含意。
R6~R10的芳基與通式(A1)中的R1及R2中說明的芳基為相同含意。
R6~R10的烷氧基與通式(A1)中的R1及R2中說明的烷氧基為相同含意。
R6~R10的芳氧基與通式(A1)中的R1及R2中說明的芳氧基為相同含意。
較佳為通式(A2)中的-O-R0B-O-表示-O-SiR6R7-O-的情形的R6或R7、-O-R0B-O-表示-O-SiR6R7-O-SiR8R9-O-的情形的R6~R9的任一個以上、或-O-R0B-O-表示-O-P(=O)R10-O-的情形的R10
為芳基或芳氧基,進而佳為苯基或苯氧基,尤佳為苯氧基。
以下示出上文所述的通式(A1)或下述通式(A2)所表示的藍色顏料的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
<紅色顏料>
本發明中所用的紅色顏料並無特別限定,可使用公知者。例如可使用:顏色索引(Color Index,C.I.)顏料紅(Pigment Red)
1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅48:2、C.I.顏料紅48:3、C.I.顏料紅48:4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49:1、C.I.顏料紅49:2、C.I.顏料紅52:1、C.I.顏料紅52:2、C.I.顏料紅53:1、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料紅60:1、C.I.顏料紅63:1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81:1、C.I.顏料紅81:2、C.I.顏料紅81:3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270、C.I.顏料紅272、C.I.顏料紅279等。
紅色顏料可為單獨一種,亦可併用兩種以上。
本發明中,較佳為含有對稱結構的紅色顏料與非對稱結構的紅色顏料。藉由設定為此種構成,可抑制顏料的結晶化,有效地抑制針狀異物的產生。
於含有對稱結構的化合物與非對稱結構的化合物作為紅色顏料的情形時,對稱結構的化合物與非對稱結構的化合物之質量比較佳為99:1~80:20,更佳為99:1~85:15,進而佳為98:2~90:10。
尤其更佳為含有C.I.顏料紅254、與作為下述通式(4)所表示的化合物且並非C.I.顏料紅254的化合物。藉由設定為此種構成,可進一步抑制顏料的結晶化,更有效地抑制針狀異物的產生。
(通式(4)中,A及B分別獨立地為氫原子、氟原子、氯原子、溴原子、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、氰基、-CF3
或-CON(R1)R2。R1及R2分別獨立地為氫原子、碳數1~20的烷基或苯基)
通式(4)中,A及B中,碳數1~4的烷基可為直鏈狀亦可為分支狀,具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基。
另外,碳數1~4的烷氧基可為直鏈狀亦可為分支狀,具體可列舉:甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基。
R1及R2中,碳數1~20的烷基可為直鏈狀亦可為分支狀,具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、癸基、十二烷基、十六烷基、十八烷基、二十烷基、1,5-二甲基己基、1,6-二甲基庚基、2-乙基己基等。
另外,苯基可列舉具有鹵素原子、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、氰基、三氟甲基、硝基、胺甲醯基、胺磺醯基等取代基的苯基,較佳為鹵素原子,更佳為溴原子。
尤其A及B較佳為其中一個表示氫原子,另一個表示鹵素原子(較佳為溴原子)。
以下示出本發明中所用的紅色顏料的具體例,但不限定於該些具體例。
除此以外,通式(4)所表示的化合物可參考2012-181378
號公報的段落0025~段落0047,將其內容併入至本說明書中。
<其他有色材料>
本發明中所用的有色材料亦可含有上文所述的紅色顏料及藍色顏料以外的著色材料。著色材料可列舉顏料及染料。另外,亦可將顏料與染料組合使用。
顏料較佳為有機顏料,可列舉以下者。
C.I.顏料黃(Pigment Yellow)1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35:1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36:1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37:1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I,顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.
顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214等(以上為黃色顏料),C.I.顏料橙(Pigment Orange)2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17:1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙73等(以上為橙色顏料),C.I.顏料綠(Pigment Green)7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58等(以上為綠色顏料),C.I.顏料紫(Pigment Violet)1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37、C.I.顏料紫42等(以
上為紫色顏料),C.I.顏料藍(Pigment Blue)1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79、C.I.顏料藍80等(以上為藍色顏料),C.I.顏料黑(Pigment Black)1、C.I.顏料黑7等(以上為黑色顏料)
該些有機顏料可單獨使用或組合使用多種。
本發明中,較佳為除了上文所述的紅色顏料及藍色顏料以外更含有黃色及紫色的著色材料。
黃色的著色材料較佳為C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃185,更佳為C.I.顏料黃139。
紫色的著色材料較佳為C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫37,更佳為使用C.I.顏料紫23。
染料並無特別限制,可使用以前用作彩色濾光片而公知的染料。染料可為單獨一種,亦可併用兩種以上。
另外,亦可於不偏離本發明的主旨的範圍內含有其他顏料及/或染料。該些其他顏料及染料較佳為所有的有色材料的1質量%以下。
例如可使用:日本專利特開昭64-90403號公報、日本專利特開昭64-91102號公報、日本專利特開平1-94301號公報、日本專
利特開平6-11614號公報、日本專利特登2592207號、美國專利4808501號說明書、美國專利5667920號說明書、美國專利505950號說明書、美國專利5667920號說明書、日本專利特開平5-333207號公報、日本專利特開平6-35183號公報、日本專利特開平6-51115號公報、日本專利特開平6-194828號公報等中揭示的色素。化學結構可使用吡唑偶氮系、苯胺基偶氮系、三苯基甲烷系、蒽醌系、亞苄基系、氧喏系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、啡噻嗪系、吡咯并吡唑偶氮次甲基系等的染料。
另外,染料亦可使用色素多聚物。色素多聚物可列舉日本專利特開2011-213925號公報、日本專利特開2013-041097號公報等中記載的化合物。
本發明的樹脂組成物的所有的有色材料中,上文所述的紅色顏料及藍色顏料以外的有色材料的合計含量較佳為5質量%~45質量%,更佳為15質量%~35質量%。
<<分散劑>>
本發明的組成物亦可更含有分散劑。尤佳為含有包含下述通式(1)及下述通式(2)的任一個所表示的結構單元的分散劑。
所述通式(1)及通式(2)中,R1~R6分別表示氫原子或一價有機基,X1及X2分別表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或伸苯基,L1及L2分別表示單鍵或二價有機連結基,A1及A2分別表示一價有機基,m及n分別表示2~8的整數,p及q分別表示1~100的整數。
通式(1)及通式(2)中,R1~R6分別表示氫原子或一價有機基。一價有機基較佳為經取代或未經取代的烷基。烷基較佳為碳數1~12的烷基,更佳為碳數1~8的烷基,尤佳為碳數1~4的烷基。
於烷基具有取代基的情形時,該取代基例如可列舉:羥基、烷氧基(較佳為碳數1~5,更佳為碳數1~3),更佳為甲氧基、乙氧基、環己氧基等。
較佳的烷基具體而言,例如可列舉:甲基、乙基、丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、正己基、環己基、2-羥基乙基、3-羥基丙基、2-羥基丙基、2-甲氧基乙基。
通式(1)及通式(2)中,R1、R2、R4及R5較佳為氫原子,就對顏料表面的吸附效率的方面而言,R3及R6最佳為氫原子或甲基。
通式(1)及通式(2)中,X1及X2分別表示-CO-、-C(=O)O-、-CONH-、-OC(=O)-或伸苯基。其中,就對顏料的吸附性的觀點而言,較佳為-C(=O)O-、-CONH-、伸苯基,最佳為-C(=O)O-。
通式(1)及通式(2)中,L1及L2分別表示單鍵或二價有機連結基。二價有機連結基較佳為經取代或未經取代的伸烷基、或者包含該伸烷基與雜原子或含雜原子的部分結構的二價有機連結基。此處,伸烷基較佳為碳數1~12的伸烷基,進而佳為碳數1~8的伸烷基,尤佳為碳數1~4的伸烷基。另外,含雜原子的部分結構中的雜原子例如可列舉氧原子、氮原子、硫原子,其中較佳為氧原子、氮原子。
較佳的伸烷基具體而言,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、三亞甲基、四亞甲基。
於伸烷基具有取代基的情形時,該取代基例如可列舉羥基等。
就對顏料的吸附性的方面而言,二價有機連結基較佳為於所述伸烷基的末端具有選自-C(=O)-、-OC(=O)-、-NHC(=O)-中的雜原子或含雜原子的部分結構、且經由該雜原子或含雜原子的部分結構而與鄰接的氧原子連結者。此處,所謂鄰接的氧原子,是指以側鏈末端側鍵結於通式(1)中的L1及通式(2)中的L2的氧原子。
通式(1)及通式(2)中,A1及A2分別表示一價有機基。一價有機基較佳為羥基、經取代或未經取代的烷基或者經取代或未經取代的芳基。
較佳的烷基的例子可列舉:碳原子數為1~20的直鏈狀、分支狀及環狀的烷基。
經取代的烷基的取代基可使用去掉氫的一價非金屬原
子團的基團。較佳例可列舉:鹵素原子(-F、-Br、-Cl、-I)、羥基、烷氧基、芳氧基、巰基、烷硫基、芳硫基、烷基二硫基、芳基二硫基、胺基、N-烷基胺基、N,N-二烷基胺基、N-芳基胺基、N,N-二芳基胺基、N-烷基-N-芳基胺基、醯氧基、胺甲醯氧基、N-烷基胺甲醯氧基、N-芳基胺甲醯氧基、N,N-二烷基胺甲醯氧基、N,N-二芳基胺甲醯氧基、N-烷基-N-芳基胺甲醯氧基、烷基磺酸氧基(alkyl sulfoxy)、芳基磺酸氧基、醯硫基、醯基胺基、N-烷基醯基胺基、N-芳基醯基胺基、醯脲基、N'-烷基醯脲基、N',N'-二烷基醯脲基、N'-芳基醯脲基、N',N'-二芳基醯脲基、N'-烷基-N'-芳基醯脲基、N-烷基醯脲基、N-芳基醯脲基、N'-烷基-N-烷基醯脲基、N'-烷基-N-芳基醯脲基、N',N'-二烷基-N-烷基醯脲基、N',N'-二烷基-N-芳基醯脲基、N'-芳基-N-烷基醯脲基、N'-芳基-N-芳基醯脲基、N',N'-二芳基-N-烷基醯脲基、N',N'-二芳基-N-芳基醯脲基、N'-烷基-N'-芳基-N-烷基醯脲基、N'-烷基-N'-芳基-N-芳基醯脲基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、N-烷基-N-烷氧基羰基胺基、N-烷基-N-芳氧基羰基胺基、N-芳基-N-烷氧基羰基胺基、N-芳基-N-芳氧基羰基胺基、甲醯基、醯基、羧基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、N-烷基胺甲醯基、N,N-二烷基胺甲醯基、N-芳基胺甲醯基、N,N-二芳基胺甲醯基、N-烷基-N-芳基胺甲醯基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺基(-SO3H)及其共軛鹼基、烷氧基磺醯基、芳氧基磺醯基、胺基亞磺醯基(sulfinamoyl)、N-烷基胺基亞磺醯基、N,N-二烷基胺基亞
磺醯基、N-芳基胺基亞磺醯基、N,N-二芳基胺基亞磺醯基、N-烷基-N-芳基胺基亞磺醯基、胺磺醯基、N-烷基胺磺醯基、N,N-二烷基胺磺醯基、N-芳基胺磺醯基、N,N-二芳基胺磺醯基、N-烷基-N-芳基胺磺醯基、膦醯基(-PO3H2)及其共軛鹼基(以下稱為膦酸根基(phosphonato))、二烷基膦醯基(-PO3(alkyl)2)、二芳基膦醯基(-PO3(aryl)2)、烷基芳基膦醯基(-PO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦醯基(-PO3H(alkyl))及其共軛鹼基(以下稱為烷基膦酸根基)、單芳基膦醯基(-PO3H(aryl))及其共軛鹼基、膦醯氧基(-OPO3H2)及其共軛鹼基、二烷基膦醯氧基(-OPO3(alkyl)2)、二芳基膦醯氧基(-OPO3(aryl)2)、烷基芳基膦醯氧基(-OPO3(alkyl)(aryl))、單烷基膦醯氧基(-OPO3H(alkyl))及其共軛鹼基、單芳基膦醯氧基(-OPO3H(aryl))及其共軛鹼基(以下稱為芳基膦酸根氧基)、氰基、硝基、芳基、雜芳基、烯基、炔基、矽烷基。
該些取代基中的烷基的具體例可列舉上文所述的烷基,其可更具有取代基。
就分散穩定性的方面而言,取代基較佳為烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、N,N-二烷基胺基、N,N-二芳基胺基、N-烷基-N-芳基胺基、醯氧基、芳基、雜芳基、烯基、炔基、矽烷基。
芳基的具體例可列舉:苯基、聯苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基、2,4,6-三甲苯基、枯烯基、氯苯基、溴苯基、氯甲基苯基、羥基苯基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、苯氧基苯基、乙醯氧基苯基、苯甲醯氧基苯基、甲硫基苯基、苯硫基苯基、甲基胺基
苯基、二甲基胺基苯基、乙醯基胺基苯基、羧基苯基、甲氧基羰基苯基、乙氧基苯基羰基、苯氧基羰基苯基、N-苯基胺甲醯基苯基、苯基、氰基苯基、磺基苯基、磺酸根基苯基、膦醯基(phosphono)苯基、膦酸根基(phosphonato)苯基等。
就分散穩定性、顯影性的方面而言,A1及A2較佳為碳原子數1~20的直鏈狀、碳原子數3~20的分支狀及碳原子數5~20的環狀的烷基,更佳為碳原子數4~15的直鏈狀、碳原子數4~15的分支狀及碳原子數6~10的環狀的烷基,進而佳為碳原子數6~10的直鏈狀、碳原子數6~12的分支狀的烷基。
通式(1)及通式(2)中,m及n分別表示2~8的整數。就分散穩定性、顯影性的方面而言,較佳為4~6,最佳為5。
通式(1)及通式(2)中,p及q分別表示1~100的整數。亦可將p不同者、q不同者混合兩種以上。就分散穩定性、顯影性的方面而言,p及q較佳為5~60,更佳為5~40,進而佳為5~20。
就分散穩定性的方面而言,含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物較佳為含有所述通式(1)所表示的重複單元。
另外,通式(1)所表示的重複單元更佳為下述通式(1)-2所表示的重複單元。
通式(1)-2
所述通式(1)-2中,R1~R3分別表示氫原子或一價有機基,La表示碳數2~10的伸烷基,Lb表示-C(=O)-或NHC(=O)-,A1表示一價有機基,m表示2~8的整數,p表示1~100的整數。
通式(1)、通式(2)或通式(1)-2所表示的重複單元分別是藉由將下述通式(i)、通式(ii)或通式(i)-2所表示的單體聚合或共聚合,而以高分子化合物的重複單元的形式導入。
所述通式(i)、通式(ii)及通式(i)-2中,R1~R6分別表示氫原子或一價有機基,X1及X2分別表示-CO-、-C(=O)O-、
-CONH-、-OC(=O)-或伸苯基,L1及L2分別表示單鍵或二價有機連結基,La表示碳數2~10的伸烷基,Lb表示-C(=O)-或NHC(=O)-,A1及A2分別表示一價有機基,m及n分別表示2~8的整數,p及q分別表示1~100的整數。
以下,作為通式(i)、通式(ii)或通式(i)-2所表示的單體的較佳具體例,可例示日本專利特開2012-173356號公報的段落編號0081~段落編號0084中記載的單體(XA-1)~單體(XA-23),但本發明不受該些單體的限制。
含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物只要含有選自通式(1)及通式(2)的任一個所表示的重複單元中的至少一種重複單元即可,可僅含有一種,亦可含有兩種以上。
另外,於含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物中,通式(1)及通式(2)的任一個所表示的重複單元的含量並無特別限制,於將聚合物所含有的所有重複單元設定為100質量%的情形時,較佳為含有5質量%以上的通式(1)及通式(2)的任一個所表示的重複單元,更佳為含有50質量%,進而佳為含有50質量%~80質量%。
為了提高對顏料的吸附,含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物較佳為將具有可吸附於顏料的官能基的單體與上文所述的通式(i)、通式(ii)、通式(i)-2所表示的單體共聚合而成的高分子化合物。
具有可吸附於顏料的官能基的單體具體可列舉:具有酸性基的單體、具有有機色素結構或雜環結構的單體、具有鹼性氮原子的單體、具有離子性基的單體等。其中,就對顏料的吸附力的方面而言,較佳為具有酸性基的單體、具有有機色素結構或雜環結構的單體。
具有酸性基的單體的例子可列舉:具有羧基的乙烯系單體或具有磺酸基的乙烯系單體。
含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物較佳為含有來源於如上所述的具有酸性基的單體的重複單元。
含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物可僅含有一種來源於具有酸性基的單體的重複單元,亦可含有兩種以上。
含有所述通式(1)及通式(2)的任一個所表示的結構單元的共聚物的較佳態樣為至少將通式(i)、通式(ii)或通式(i)-2所表示的單體與具有酸性基的單體、或具有有機色素結構或雜環結構的單體共聚合而成者,更佳為至少將上文所述的通式(i)-2所表示的單體與具有酸基的單體共聚合而成者。
其他分散劑亦較佳為使用(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或包含(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。另外可列舉:將甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚合而成者,日本專利特開平7-140654號公報中記載的(甲基)丙烯酸-2-羥基丙
酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
本發明中,分散劑尤佳為以下所示者。
分散劑的酸值較佳為10mgKOH/g~400mgKOH/g,更佳為20mgKOH/g~200mgKOH/g,進而佳為30mgKOH/g~150mgKOH/g。分散劑的酸值例如可根據分散劑中的酸基的平均含量而算出。
本發明中所用的分散劑的分子量以重量平均分子量(Mw)計而較佳為2,000~50,000,更佳為5,000~40,000。
相對於所有顏料100質量份,分散劑的含量較佳為10質量份~80質量份,更佳為10質量份~40質量份。
分散劑於本發明的組成物中可僅含有一種,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範
圍。
<<顏料衍生物>>
本發明的組成物較佳為含有顏料衍生物。顏料衍生物較佳為具有顏料的一部分經鹼性基取代的結構的化合物。用以構成顏料衍生物的顏料可列舉:喹啉系顏料、苯并咪唑酮系顏料、異吲哚啉系顏料、二酮基吡咯并吡咯系顏料、偶氮系顏料、酞菁系顏料、蒽醌系顏料、喹吖啶酮系顏料、二噁嗪系顏料、苝酮(perynone)系顏料、苝系顏料、硫靛藍系顏料、異吲哚啉系顏料、異吲哚啉酮系顏料、喹酞酮系顏料、還原(threne)系顏料、金屬錯合物系顏料等。
顏料衍生物較佳為喹啉系、苯并咪唑酮系、異吲哚啉系的顏料衍生物,進而佳為苯并咪唑酮系的顏料衍生物。
顏料衍生物所具有的鹼性基較佳為胺基。此種化合物例如可列舉如下化合物。
本發明中所用的顏料衍生物較佳為具有平面結構性高的結構者。平面結構性高的結構可列舉含有芳香族烴基的結構、含有芳香族雜環基的結構等,尤佳為具有三嗪骨架者。藉由顏料
衍生物具有三嗪骨架,平面結構性變得更高,故本發明的樹脂組成物內的相互作用進一步增大,硬化性進一步提高,故可進一步提高密接性。另外,藉由顏料衍生物具有三嗪骨架,與基底劑的相互作用亦增大,故可進一步提高密接性。
尤其較佳為下述通式(I)~通式(IV)所表示的顏料衍生物的至少一種。以下,對下述通式(I)~通式(IV)所表示的顏料衍生物加以說明。
-通式(I)所表示的顏料衍生物-
(通式(I)中,Dye表示n價的有機色素殘基,X表示單鍵、-CONH-Y2-、-SO2NH-Y2-或-CH2NHCOCH2NH-Y2-(Y2表示可具有取代基的伸烷基或伸芳基),Y1表示-NH-或-O-,於n表示1的情形時,Z表示羥基、烷氧基、下述通式(I-1)所表示的基團或-NH-X-Dye(X與通式(I)中的X為相同含意),於n表示2~4的整數的情形時,Z分別表示羥基、烷氧基或下述通式(I-1)所表示的基團,R1及R2分別表示可具有取代基的烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環。m表示1~6的整數,n表示1~4的整數。於n為2以上的情形時,多個X、Y1、R1及R2
可分別相同亦可不同)
(通式(I-1)中,Y3表示-NH-或-O-。R1及R2分別表示可具有取代基的烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環。m表示1~6的整數)
Dye表示n價的有機色素殘基。有機色素殘基可列舉如上所述的顏料中的呈色原子團、其類似結構或部分結構,具體可列舉:含有選自具有偶氮基的骨架、具有脲結構的骨架、具有醯胺結構的骨架、具有環狀醯胺結構的骨架、具有含雜原子的5員環的芳香族環及具有含雜原子的6員環的芳香族環中的一種以上的部分結構的結構,Dye為含有該些有機色素殘基的取代基。
Dye較佳為具有顏料母核結構或者顏料母核結構與芳香環、或含氮芳香環、或含氧芳香環、或含硫芳香環,胺基是直接或藉由連結基而鍵結於顏料母核結構、芳香環、含氮芳香環、含氧芳香環、含硫芳香環的任一個。具體可列舉:喹啉系殘基、苯并咪唑酮系殘基、異吲哚啉系殘基、二酮基吡咯并吡咯系殘基、偶氮系殘基、酞菁系殘基、蒽醌系殘基、喹吖啶酮系殘基、二噁嗪系殘基、苝酮系殘基、苝系殘基、硫靛藍系殘基、異吲哚啉系殘基、異吲哚啉酮系殘基、喹酞酮系殘基、還原系殘基、金屬錯
合物系殘基等。
Dye所表示的有機色素殘基具體可列舉銅酞菁殘基、以下的有機色素殘基等。式中,*表示與通式(I)中的X的鍵結部位。
該等中,較佳為具有苯并咪唑酮骨架的單偶氮色素。
X表示單鍵、-CONH-Y2-、-SO2NH-Y2-或-CH2NHCOCH2NH-Y2-,較佳為單鍵。
Y2表示可具有取代基的伸烷基或伸芳基。所述伸烷基較佳為碳數1~10的伸烷基,更佳為碳數1~6的伸烷基,進而佳為碳數1~3的伸烷基。具體可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基等。伸烷基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
所述伸芳基較佳為碳數6~20的伸芳基,更佳為碳數6~10的伸芳基。具體可列舉伸苯基、伸萘基、伸蒽基等。
伸烷基及伸芳基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
Y1表示-NH-或-O-,較佳為-NH-。
R1及R2分別表示可具有取代基的烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環。
所述烷基較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~6的烷基。具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基等。烷基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
R1及R2較佳為表示相同的可具有取代基的烷基。
m表示1~6的整數,較佳為1~4,更佳為1~3。
n表示1~4的整數,較佳為1~3,更佳為1或2。
於n表示1的情形時,Z表示羥基、烷氧基、下述通式(I-1)所表示的基團或-NH-X-Dye(X與通式(I)中的X為相同含意),於n表示2~4的整數的情形時,Z分別表示羥基、烷氧基或下述通式(I-1)所表示的基團。
於n表示1的情形時,Z較佳為下述通式(I-1)所表示的基團或-NH-X-Q,更佳為下述通式(I-1)所表示的基團。
於n表示2~4的整數的情形時,Z較佳為下述通式(I-1)所表示的基團。
(通式(I-1)中,Y3表示-NH-或-O-。R1及R2分別表示可具有取代基的烷基,R1與R2亦可相互鍵結而形成含有氮原子的雜環。m表示1~6的整數)
Y3表示-NH-或-O-,較佳為-NH-。Y3較佳為表示與通式(I)中的Y1相同的基團。
通式(I-1)中的R1及R2分別表示可具有取代基的烷基,與通式(I)中的R1及R2為相同含意,較佳範圍亦相同。通式(I-1)中的R1及R2較佳為表示相同的可具有取代基的烷基。另外,通式(I-1)中的R1及R2較佳為表示與通式(I)中的R1及R2相同的可具有取代基的烷基。
m表示1~6的整數,較佳為1~4,更佳為1~3。m較佳為表示與通式(I)中的m相同的整數。
以下,示出本發明中所用的顏料衍生物的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
-通式(II)所表示的顏料衍生物-
(通式(II)中,Dye表示可具有取代基的喹酞酮殘基,X1表示-NR'SO2-、-SO2NR'-、-CONR'-、-CH2NR'COCH2NR'-或-NR'CO-,X2表示可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基或可具有取代基的碳數為4~20的雜芳香環基,該些基團可經選自-NR'-、-O-、-SO2-或-CO-中的二價連結基相互鍵結。X3表示-NR'-或-O-。R'表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。A及B分別表示選自下述通式(II-1)所表示的基團、下述通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR10R11、-Cl、-F及-X3-X2-X1-Dye中的基團,R8表示可經取代的含氮雜環殘基,R9、R10、R11分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基,n表示0~20的整數。A及B的任一個為下述通式(II-1)所表示的基團、下述通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9或-NR10R11,t表示1~3的整數。於t為2以上的情形時,多個X1、X2、X3、A、及B可相同亦可不同)
(通式(II-1)中,Y1表示-NR'-或-O-,Y2表示可具有取代基的碳數為1~20的伸烷基、可具有取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基,該些基團可經選自-NR'-、-O-、-SO2-、-CO-中的二價連結基相互鍵結。R'表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R1及R2分別表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基。R1與R2亦可成一體並含有進一步的氮原子、氧原子或硫原子而形成可經取代的雜環結構。
通式(II-2)中,Z1表示將三嗪環與氮原子連結的單鍵、-NR'-、-NR'-G-CO-、NR'-G-CONR"-、-NR'-G-SO2-、-NR'-G-SO2NR"-、-O-G-CO-、-O-G-CONR'-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR'-,G表示可具有取代基的碳數為1~20的伸烷基、可具有取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基,R'及R"分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R3、R4、R5及R6分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R7表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基)
通式(II)中,Dye表示可具有取代基的喹酞酮殘基。喹酞酮殘基具體而言是由以下的通式(II-3)所表示。
(通式(II-3)中,D及E分別表示選自氫原子、鹵素原子、碳數1~20的烷基、D及E與所鍵結的苯環一起形成且可具有取代基的芳香環基或雜環基、羥基、碳數1~3的烷氧基、羧基或其鹽或碳數1~20的酯或碳數1~20的醯胺、碸基或其鹽、胺磺醯基、-NR'R"-、硝基中的任一個基團。式中,R'及R"分別表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基或可具有取代基的碳數6~20的芳基。p表示0~4的整數,q表示由4-p所算出的整數。*表示與通式(II)中的X1的鍵結部位)
D及E分別表示選自氫原子、鹵素原子、碳數1~20的烷基、D及E與所鍵結的苯環一起形成且可具有取代基的芳香環基或雜環基、羥基、碳數1~3的烷氧基(例如甲氧基、乙氧基、丙氧基)、羧基或其鹽或碳數1~20的酯或碳數1~20的醯胺、碸基或其鹽、胺磺醯基、-NR'R"-、硝基中的任一個基團。R'及R"
分別表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的烷基、可具有取代基的碳數2~20的烯基或可具有取代基的碳數6~20的芳基。
碳數1~20的烷基較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~6的烷基。具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基等。
芳香環基或雜環基例如可列舉:苯基、萘基、噻吩環基、吡啶環基、吡咯環基等。
D及E所表示的芳香環基或雜環基、R'及R"所表示的碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基及碳數6~20的芳基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
該等中,D及E較佳為氫原子、鹵素原子。
p表示0~4的整數,更佳為1~4的整數,進而佳為4。q表示由4-p所算出的整數,具體而言,較佳為0~3的整數,更佳為2~3,進而佳為4。
與通式(II)中的X1的鍵結部位並無特別限制,較佳為喹酞酮殘基中的喹啉骨架的5位或8位為鍵結部位,更佳為8位為鍵結部位。
通式(II)中,X1表示-NR'SO2-、-SO2NR'-、-CONR'-、-CH2NR'COCH2NR'-或-NR'CO-,較佳為-NR'SO2-。再者,於t為2以上的情形時,多個X1可相同亦可不同。
所述X1中的R'表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代
基的碳數為6~20的芳基,較佳為氫原子。
所述碳數為1~20的烷基較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~6的烷基。具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基等。
所述碳數2~20的烯基較佳為碳數2~10的烯基,更佳為碳數2~6的烯基。具體可列舉:乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等。
所述碳數6~20的芳基較佳為碳數6~10的芳基,具體可列舉苯基、萘基、蒽基等。
該些基團亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
通式(II)中,X2表示可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基或可具有取代基的碳數為4~20的雜芳香環基,該些基團亦可經選自-NR'-、-O-、-SO2-或-CO-中的二價連結基相互鍵結(R'與所述X1中的R'為相同含意,較佳範圍亦相同)。再者,於t為2以上的情形時,多個X2可相同亦可不同。
碳數6~20的伸芳基較佳為碳數6~10的伸芳基,具體可列舉伸苯基、伸萘基、伸蒽基等。
碳數4~20的雜芳香環基較佳為碳數4~10的雜芳香環基,具體可列舉噻吩環基、吡啶環基、吡咯環基等。
該些基團亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
X3表示-NR'-或-O-,較佳為-NR'-。再者,於t為2以上的情形時,多個X3可相同亦可不同。R'與所述R'為相同含意,較佳範圍亦相同。
A及B分別表示選自下述通式(II-1)或下述通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9、-NR10R11、-Cl、-F或-X3-X2-X1-Dye中的基團,A及B的任一個為下述通式(II-1)或通式(II-2)所表示的基團、-O-(CH2)n-R8、-OR9或-NR10R11。其中,較佳為A及B均為下述通式(II-1)或下述通式(II-2)所表示的基團,更佳為A及B為下述通式(II-1)或下述通式(II-2)所表示的基團,且A及B為相同的基團。
R8表示可經取代的含氮雜環殘基,具體可列舉吡咯環殘基、吡啶環殘基等。
R9、R10、R11分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R9、R10、R11與所述R'為相同含意,較佳範圍亦相同。
(通式(II-1)中,Y1表示-NR'-或-O-,Y2表示可具有
取代基的碳數為2~20的伸烷基、可具有取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基,該些基團可經選自-NR'-、-O-、-SO2-、-CO-中的二價連結基相互鍵結。R'表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R1、R2分別表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基(R1與R2亦可成一體並含有進一步的氮原子、氧原子或硫原子而形成可經取代的雜環結構))。
Y1表示-NR'-或-O-,較佳為-NR'-。R'與所述R'為相同含意,較佳範圍亦相同。
Y2表示可具有取代基的碳數為1~20的伸烷基、可具有取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基,該些基團可經選自-NR'-、-O-、-SO2-、-CO-中的二價連結基相互鍵結(R'與所述R'為相同含意,較佳範圍亦相同)。
所述碳數為1~20的伸烷基較佳為碳數1~10的伸烷基,更佳為碳數1~6的伸烷基,進而佳為碳數1~3的伸烷基。具體可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基等。伸烷基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
所述碳數為2~20的伸烯基較佳為碳數1~10的伸烯基,更佳為碳數1~6的伸烯基,進而佳為碳數1~3的伸烯基。具體可列舉:伸乙烯基、伸丙烯基、伸丁烯基、伸戊烯基、伸己
烯基等。伸烯基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
所述碳數為6~20的伸芳基較佳為碳數6~20的伸芳基,更佳為碳數6~10的伸芳基。具體可列舉伸苯基、伸萘基、伸蒽基等。伸芳基亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。
R1、R2分別表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基(R1與R2亦可成一體並含有進一步的氮原子、氧原子或硫原子而形成可經取代的雜環結構)。
所述碳數為1~20的烷基較佳為碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~6的烷基。具體可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、新戊基、正己基、正辛基等。
所述碳數2~20的烯基較佳為碳數2~10的烯基,更佳為碳數2~6的烯基。具體可列舉:乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基等。
該些基團亦可具有取代基,取代基可列舉所述取代基的項中所述的基團。R1、R2較佳為表示相同的基團。
(通式(II-2)中,Z1表示將三嗪環與氮原子連結的單鍵、-NR'-、-NR'-G-CO-NR'-G-CONR"-、-NR'-G-SO2-、-NR'-G-SO2NR"-、-O-G-CO-、-O-G-CONR'-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR'-,G表示可具有取代基的碳數為1~20的伸烷基、可具有取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基,R'及R"分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R3、R4、R5及R6分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基,R7表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基)
Z1表示將三嗪環與氮原子連結的單鍵、-NR'-、-NR'-G-CO-、NR'-G-CONR"-、-NR'-G-SO2-、-NR'-G-SO2NR"-、-O-G-CO-、-O-G-CONR'-、-O-G-SO2-或-O-G-SO2NR'-,較佳為單鍵。
R'及R"分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R'及R"與通式(II-1)中的R'為相同含意,較佳範圍亦相同。
G表示可具有取代基的碳數為1~20的伸烷基、可具有
取代基的碳數為2~20的伸烯基或可具有取代基的碳數為6~20的伸芳基。G與通式(II-1)中的Y2為相同含意,較佳範圍亦相同。
R3、R4、R5及R6分別表示氫原子、可具有取代基的碳數為1~20的烷基、可具有取代基的碳數為2~20的烯基或可具有取代基的碳數為6~20的芳基。R3、R4、R5及R6與通式(II-1)中的R'為相同含意,較佳範圍亦相同。
R7表示可具有取代基的碳數為1~20的烷基或可具有取代基的碳數為2~20的烯基。R7與通式(II-1)中的R1為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(II)中的t表示1~3的整數,較佳為1或2,更佳為1。
以下示出本發明中所用的通式(II)所表示的顏料衍生物的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
除此以外,將本發明中所用的顏料衍生物的具體例示於
以下,但本發明不限定於此。
相對於所有顏料100質量份,本發明中的顏料衍生物的含量較佳為0質量份~30質量份,更佳為5質量份~15質量份。
顏料衍生物於本發明的組成物中可僅含有一種,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<鹼可溶性樹脂>
本發明的樹脂組成物更含有鹼可溶性樹脂。藉由設定為此種構成,可與上文所述的通式(A1)或(A2)所表示的藍色顏料相互作用,使色斑及密接性良好。
鹼可溶性樹脂可自以下鹼可溶性樹脂中適當選擇,所述鹼可溶性樹脂為線性有機高分子聚合物,且於分子(較佳為以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作為主鏈的分子)中具有至少一個促進鹼可溶性的基團。就耐熱性的觀點而言,較佳為多羥基苯乙烯系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂,就控制顯影性的觀點而言,較佳為丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂。
促進鹼可溶性的基團(以下亦稱為酸基)例如可列舉羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等,較佳為可溶於有機溶劑中且可利用弱鹼性水溶液進行顯影者,可列舉(甲基)丙烯酸基作為尤佳者。該些酸基可僅為一種,亦可為兩種以上。
所述可於聚合後賦予酸基的單體例如可列舉:(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯等具有羥基的單體、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有環氧基的單體、(甲基)丙烯酸-2-異氰酸基乙酯等具有異氰酸酯基的單體等。該些用以導入酸基的單體可僅為一種,亦可為兩種以上。為了於鹼可溶性樹脂中導入酸基,例如只要將具有酸基的單體及/或可於聚合後賦予酸基的單體(以下有時亦稱為「用以導入酸基的單體」)作為單體成分進行聚合即可。
再者,於將可於聚合後賦予酸基的單體作為單體成分來導入酸基的情形時,必須於聚合後進行例如後述般的用以賦予酸基的處理。
製造鹼可溶性樹脂時,例如可應用公知的利用自由基聚合法的方法。利用自由基聚合法來製造鹼可溶性樹脂時的溫度、壓力、自由基起始劑的種類及其量、溶劑的種類等聚合條件可由本領域技術人員容易地設定,亦能以實驗方式來決定條件。
用作鹼可溶性樹脂的線性有機高分子聚合物較佳為於側鏈上具有羧酸的聚合物,可列舉:甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、馬來酸共聚物、部分酯化馬來酸共聚物、酚醛清漆型樹脂等鹼可溶性酚樹脂等、以及於
側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、於具有羥基的聚合物上加成酸酐所得者。尤其(甲基)丙烯酸與可與其共聚合的其他單體的共聚物適合作為鹼可溶性樹脂。可與(甲基)丙烯酸共聚合的其他單體可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯系化合物等。(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸環己酯等,乙烯系化合物可列舉:苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、甲基丙烯酸四氫糠酯、聚苯乙烯巨單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨單體等,日本專利特開平10-300922號公報中記載的作為N位取代馬來醯亞胺單體的N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等。再者,該些可與(甲基)丙烯酸共聚合的其他單體可僅為一種,亦可為兩種以上。
鹼可溶性樹脂亦較佳為含有聚合物(a),該聚合物(a)是將必需下述通式(ED)所表示的化合物(以下有時亦稱為「醚二聚體」)的單體成分聚合而成。
通式(ED)中,R1及R2分別獨立地表示氫原子或可具有取代基的碳數1~25的烴基。
藉此,本發明的樹脂組成物可形成耐熱性與透明性均極為優異的硬化塗膜。表示所述醚二聚體的所述通式(ED)中,R1及R2所表示的可具有取代基的碳數1~25的烴基並無特別限制,例如可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、第三戊基、硬脂基、月桂基、2-乙基己基等直鏈狀或分支狀的烷基;苯基等芳基;環己基、第三丁基環己基、二環戊二烯基、三環癸基、異冰片基、金剛烷基、2-甲基-2-金剛烷基等脂環式基;1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等經烷氧基取代的烷基;苄基等經芳基取代的烷基等。該等中,尤其就耐熱性的方面而言,較佳為甲基、乙基、環己基、苄基等般的不易因酸或熱而脫離的一級碳或二級碳的取代基。
所述醚二聚體的具體例例如可列舉:二甲基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯(dimethyl-2,2'-[oxybis(methylene)]bis-2-propenoate)、二乙基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(正丙基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丙基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(正丁基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丁基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(第三丁基)-2,2'-[氧基
雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(第三戊基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(硬脂基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(月桂基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-乙基己基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-甲氧基乙基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-乙氧基乙基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苄基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苯基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環己基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(第三丁基環己基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(二環戊二烯基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(三環癸基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異冰片基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二金剛烷基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-甲基-2-金剛烷基)-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯等。該等中,尤佳為二甲基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二乙基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環己基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苄基-2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸酯。該些醚二聚體可僅為一種,亦可為兩種以上。來源於所述通式(ED)所表示的化合物的結構體亦可使其他單體進行共聚合。
除了所述以外,較佳為含有下述式(X)所表示的乙烯性不飽和單體(a)作為鹼可溶性樹脂中共聚合的單體。
式(X)
(式(X)中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳數2~10的伸烷基,R3表示氫原子或可含有苯環的碳數1~20的烷基。n表示1~15的整數)
所述式(X)中,R2的伸烷基的碳數較佳為2~3。另外,R3的烷基的碳數為1~20,更佳為1~10,R3的烷基亦可含有苯環。R3所表示的含有苯環的烷基可列舉苄基、2-苯基(異)丙基等。
乙烯性不飽和單體(a)可列舉:苯酚的環氧乙烷(Ethylene Oxide,EO)改質(甲基)丙烯酸酯、對枯基苯酚的EO或環氧丙烷(Propylene Oxide,PO)改質(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚的EO改質(甲基)丙烯酸酯、壬基苯酚的PO改質(甲基)丙烯酸酯等。
另外,為了提高本發明的樹脂組成物的交聯效率,亦可使用具有聚合性基的鹼可溶性樹脂。具有聚合性基的鹼可溶性樹脂有用的是於側鏈上含有烯丙基、(甲基)丙烯酸基、烯丙氧基烷基等的鹼可溶性樹脂等。所述含有聚合性基的聚合物的例子可列舉:蒂阿諾(Dianal)NR系列(三菱麗陽股份有限公司製造)、Photomer 6173(含COOH的丙烯酸聚胺基甲酸酯寡聚物.(polyurethane acrylic oligomer.),鑽石三葉草股份有限公司
(Diamond Shamrock Co.Ltd.,)製造)、比斯克(Biscoat)R-264、KS抗蝕劑(KS Resist)106(均為大阪有機化學工業股份有限公司製造)、賽克羅馬(Cyclomer)P系列、普拉賽爾(Placcel)CF200系列(均為大賽璐(Daicel)化學工業股份有限公司製造)、艾白克力(Ebecryl)3800(大賽璐(Daicel)UCB股份有限公司製造)等。該些含有聚合性基的鹼可溶性樹脂較佳為以下樹脂:經胺基甲酸酯改質的含聚合性雙鍵的丙烯酸系樹脂,其是藉由預先使異氰酸酯基與OH基反應而殘留一個未反應的異氰酸酯基且含有(甲基)丙烯醯基的化合物、與含有羧基的丙烯酸系樹脂的反應而獲得;含不飽和基的丙烯酸系樹脂,其是藉由含有羧基的丙烯酸系樹脂與分子內一併具有環氧基及聚合性雙鍵的化合物的反應而獲得;酸側位型環氧丙烯酸酯樹脂;使含有OH基的丙烯酸系樹脂與具有聚合性雙鍵的二元酸酐反應而成的含聚合性雙鍵的丙烯酸系樹脂;使含OH基的丙烯酸系樹脂、異氰酸酯及具有聚合性基的化合物反應而成的樹脂;日本專利特開2002-229207號公報及日本專利特開2003-335814號公報中記載的對以下樹脂進行鹼性處理所得的樹脂等,所述樹脂於側鏈上具有在α位或β位上具有鹵素原子或磺酸酯基等脫離基的酯基。
鹼可溶性樹脂尤佳為(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或包含(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。除此以外,可列舉:使甲基丙烯酸-2-羥基乙酯進行共聚合而成的(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯共
聚物、日本專利特開平7-140654號公報中記載的(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等,尤佳可列舉甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸的共聚物等。
鹼可溶性樹脂可參考日本專利特開2012-208494號公報的段落0558~段落0571(對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0685]~[0700])以後的記載,將該些內容併入至本申請案說明書中。
進而較佳為使用以下樹脂:日本專利特開2012-32767號公報中記載的段落編號0029~段落編號0063中記載的共聚物(B)及實施例中所用的鹼可溶性樹脂、日本專利特開2012-208474號公報的段落編號0088~段落編號0098中記載的黏合劑樹脂及實施例中所用的黏合劑樹脂、日本專利特開2012-137531號公報的段落編號0022~段落編號0032中記載的黏合劑樹脂及實施例中所用的黏合劑樹脂、日本專利特開2013-024934號公報的段落編號0132~段落編號0143中記載的黏合劑樹脂及實施例中所用的黏合劑樹脂、日本專利特開2011-242752號公報的段落編號0092~段落編號0098及實施例中所用的黏合劑樹脂、日本專利特開2012-032770號公報的段落編號0030~段落編號0072的記載的黏
合劑樹脂。將該些內容併入至本申請案說明書中。更具體而言,較佳為下述樹脂。下述重複單元中的比為莫耳比。
鹼可溶性樹脂的酸值以較佳為30mgKOH/g~200mgKOH/g、更佳為40mgKOH/g~180mgKOH/g為宜,尤佳為50mgKOH/g~150mgKOH/g。
另外,鹼可溶性樹脂的重量平均分子量(Mw)較佳為2,000~50,000,進而佳為5,000~30,000,尤佳為5,000~25,000。
相對於樹脂組成物的總固體成分,樹脂組成物中的鹼可溶性樹脂的含量較佳為5質量%~35質量%,更佳為5質量%~25質量%,尤佳為5質量%~15質量%。
本發明的組成物可僅含有一種鹼可溶性樹脂,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<聚合性化合物>
本發明的樹脂組成物亦可含有聚合性化合物。聚合性化合物可使用可藉由自由基、酸、熱而進行交聯的公知的聚合性化合物,
例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵、環狀醚(環氧、氧雜環丁烷)、羥甲基等的聚合性化合物。就感度的觀點而言,聚合性化合物可自具有至少1個、較佳為2個以上的末端乙烯性不飽和鍵的化合物中較佳地選擇。其中,較佳為四官能以上的多官能聚合性化合物,進而佳為五官能以上的多官能聚合性化合物。
此種化合物組群於該產業領域中廣為人知,本發明中可無特別限定地使用該些化合物。該些化合物例如可為以下化學形態的任一種:單體,預聚物即二聚體、三聚體及寡聚物或該等的混合物以及該等的多聚物等。本發明中的聚合性化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
更具體而言,單體及其預聚物的例子可列舉:不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、馬來酸等)或其酯類、醯胺類以及該等的多聚物,較佳為不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯、及不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的醯胺類、以及該等的多聚物。另外,亦可較佳地使用以下反應物:具有羥基或胺基、巰基等親核性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能異氰酸酯類或環氧類的加成反應物,或者與單官能或多官能的羧酸的脫水縮合反應物等。另外,以下反應物亦較佳:具有異氰酸酯基或環氧基等親電子性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類的加成反應物,進而具有鹵素基或甲苯磺醯氧基等脫離性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類
的取代反應物。另外,作為其他例,亦可使用代替所述不飽和羧酸而替換成不飽和膦酸、苯乙烯等乙烯基苯衍生物、乙烯醚、烯丙醚等而成的化合物組群。
作為該等的具體化合物,亦可將日本專利特開2009-288705號公報的段落編號[0095]~段落編號[0108]中記載的化合物較佳地用於本發明中。
另外,所述聚合性化合物亦較佳為具有至少1個可進行加成聚合的乙烯基、且於常壓下具有100℃以上的沸點的具有乙烯性不飽和基的化合物。其例子可列舉:聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯等單官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(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、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、於甘油或三羥甲基乙烷等多官能醇上加成環氧乙烷或環氧丙烷後加以(甲基)丙烯酸酯化而成者,日本專利特公昭48-41708號公報、日本專利特公昭50-6034號公報、日本專利特開昭51-37193號公報中記載般的(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯類,日本專利特開昭48-64183號公報、日本專利特公昭49-43191號公報、日本專利特公昭52-30490號公報中記載的聚酯丙烯酸酯類,作為環氧樹脂與(甲基)丙烯酸的反應產物的環氧丙烯酸酯類等多
官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯及該等的混合物。
亦可列舉多官能(甲基)丙烯酸酯等,所述多官能(甲基)丙烯酸酯是使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有環狀醚基及乙烯性不飽和基的化合物與多官能羧酸反應所得。
另外,其他較佳的聚合性化合物亦可使用:日本專利特開2010-160418號公報、日本專利特開2010-129825號公報、日本專利第4364216號說明書等中記載的具有茀環且具有2官能以上的乙烯性不飽和基的化合物,卡多樹脂(cardo resin)。
另外,於常壓下具有100℃以上的沸點、且具有至少1個可進行加成聚合的乙烯性不飽和基的化合物亦較佳為日本專利特開2008-292970號公報的段落編號[0254]~段落編號[0257]中記載的化合物。
除了所述以外,亦可較佳地使用下述通式(MO-1)~通式(MO-5)所表示的自由基聚合性單體。再者,式中,於T為氧伸烷基的情形時,碳原子側的末端鍵結於R。
所述通式中,n為0~14,m為1~8。於一分子內存在多個的R、T可分別相同亦可不同。
所述通式(MO-1)~通式(MO-5)所表示的各聚合性化合物中,存在多個的R的至少一個表示-OC(=O)CH=CH2或-OC(=O)C(CH3)=CH2所表示的基團。
作為所述通式(MO-1)~通式(MO-5)所表示的聚合性化合物的具體例,亦可將日本專利特開2007-269779號公報的段落編號0248~段落編號0251中記載的化合物較佳地用於本發明中。
另外,以下化合物亦可用作聚合性化合物:於日本專利特開平10-62986號公報中作為通式(1)及通式(2)而與其具體例一併記載的於所述多官能醇上加成環氧乙烷或環氧丙烷後加以(甲基)丙烯酸酯化而成的化合物。
其中,聚合性化合物較佳為二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-330;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)
D-320;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-310;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)DPHA;日本化藥股份有限公司製造)、及該等的(甲基)丙烯醯基介隔乙二醇殘基、丙二醇殘基的結構。亦可使用該等的寡聚物類型。
聚合性化合物亦可為多官能單體,且亦可具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。乙烯性化合物只要如上文所述為混合物的情形般具有未反應的羧基,則可直接利用,視需要亦可使非芳香族羧酸酐與所述乙烯性化合物的羥基反應而導入酸基。於該情形時,所使用的非芳香族羧酸酐的具體例可列舉:四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、馬來酸酐。
本發明中,具有酸基的單體為脂肪族多羥基化合物與不飽和羧酸的酯,較佳為使非芳香族羧酸酐與脂肪族多羥基化合物的未反應的羥基反應而具有酸基的多官能單體,尤佳為於其酯中脂肪族多羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇者。市售品例如可列舉東亞合成股份有限公司製造的作為多元酸改質丙烯酸系寡聚物的M-510、M-520等。
該些單體可單獨使用一種,但於製造方面而言,難以使用單一的化合物,故亦可混合使用兩種以上。另外,視需要亦可併用不具有酸基的多官能單體與具有酸基的多官能單體作為單
體。
具有酸基的多官能單體的較佳酸值為0.1mgKOH/g~40mgKOH/g,尤佳為5mgKOH/g~30mgKOH/g。若多官能單體的酸值過低則顯影溶解特性降低,若多官能單體的酸值過高則製造或操作變困難而光聚合性能降低,畫素的表面平滑性等硬化性變差。因此,於併用兩種以上的酸基不同的多官能單體的情形、或併用不具有酸基的多官能單體的情形時,較佳為以多官能單體總體的酸基在所述範圍內的方式調整。
另外,含有具有己內酯結構的多官能性單體作為聚合性化合物亦為較佳態樣。
具有己內酯結構的多官能性單體只要於其分子內具有己內酯結構,則並無特別限定,例如可列舉ε-己內酯改質多官能(甲基)丙烯酸酯,該ε-己內酯改質多官能(甲基)丙烯酸酯是藉由將三羥甲基乙烷、二-三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二-三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、甘油(glycerine)、二甘油(diglycerol)、三羥甲基三聚氰胺等多元醇與(甲基)丙烯酸及ε-己內酯進行酯化而獲得。其中,較佳為下述通式(Z-1)所表示的具有己內酯結構的多官能性單體。
通式(Z-1)中,6個R全部為下述通式(Z-2)所表示的基團,或者6個R中1個~5個為下述通式(Z-2)所表示的基團,且其餘為下述通式(Z-3)所表示的基團。
通式(Z-2)中,R1表示氫原子或甲基,m表示1或2的數,「*」表示結合鍵。
通式(Z-3)中,R1表示氫原子或甲基,「*」表示結合鍵。
此種具有己內酯結構的多官能性單體例如是由日本化藥(股)作為卡亞拉得(KAYARAD)DPCA系列而市售,可列舉:DPCA-20(所述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團
的個數=2、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-30(所述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團的個數=3、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-60(所述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團的個數=6、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-120(所述式(1)~式(3)中m=2、式(2)所表示的基團的個數=6、R1全部為氫原子的化合物)等。
本發明中,具有己內酯結構的多官能性單體可單獨使用或混合使用兩種以上。
另外,本發明的特定單體亦較佳為選自下述通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物的組群中的至少一種。
所述通式(Z-4)及通式(Z-5)中,E分別獨立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-,y分別獨立地表示0~10的整數,X分別獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
所述通式(Z-4)中,丙烯醯基及甲基丙烯醯基的合計值為3個或4個,m分別獨立地表示0~10的整數,各m的合計值為0~40的整數。其中,於各m的合計值為0的情形時,X中的任一個為羧基。
所述通式(Z-5)中,丙烯醯基及甲基丙烯醯基的合計值為5個或6個,n分別獨立地表示0~10的整數,各n的合計值為0~60的整數。其中,於各n的合計值為0的情形時,X中的任一個為羧基。
所述通式(Z-4)中,m較佳為0~6的整數,更佳為0~4的整數。另外,各m的合計值較佳為2~40的整數,更佳為2~16的整數,尤佳為4~8的整數。
所述通式(Z-5)中,n較佳為0~6的整數,更佳為0~4的整數。
另外,各n的合計值較佳為3~60的整數,更佳為3~24的整數,尤佳為6~12的整數。
另外,通式(Z-4)或通式(Z-5)中的-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-較佳為氧原子側的末端鍵結於X的形態。
所述通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。尤其較佳為於通式(Z-5)中6個X全部為丙烯醯基的形態。
另外,通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物於聚合性化合物中的總含量較佳為20質量%以上,更佳為50質量%以
上。
所述通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物可由作為以前公知的步驟的以下步驟來合成:藉由開環加成反應使環氧乙烷或環氧丙烷的開環骨架鍵結於季戊四醇或二季戊四醇的步驟;使例如(甲基)丙烯醯氯與開環骨架的末端羥基反應而導入(甲基)丙烯醯基的步驟。各步驟為廣為人知的步驟,本領域技術人員可容易地合成通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物。
所述通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物中,更佳為季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物。
具體可列舉下述式(a)~式(f)所表示的化合物(以下亦稱為「例示化合物(a)~例示化合物(f)」),其中,較佳為例示化合物(a)、例示化合物(b)、例示化合物(e)、例示化合物(f)。
通式(Z-4)、通式(Z-5)所表示的聚合性化合物的市售品例如可列舉:沙多瑪(Sartomer)公司製造的具有4個伸乙氧基鏈的四官能丙烯酸酯SR-494,日本化藥股份有限公司製造的具有6個伸戊氧基鏈的六官能丙烯酸酯DPCA-60、具有3個伸異丁氧基鏈的三官能丙烯酸酯TPA-330等。
另外,聚合性化合物亦較佳為日本專利特公昭48-41708號公報、日本專利特開昭51-37193號公報、日本專利特公平2-32293號公報、日本專利特公平2-16765號公報中記載般的丙烯酸胺基甲酸酯類,或日本專利特公昭58-49860號公報、日本專利特公昭56-17654號公報、日本專利特公昭62-39417號公報、日本
專利特公昭62-39418號公報記載的具有環氧乙烷系骨架的胺基甲酸酯化合物類。進而,藉由使用日本專利特開昭63-277653號公報、日本專利特開昭63-260909號公報、日本專利特開平1-105238號公報中記載的於分子內具有胺基結構或硫醚結構的加成聚合性化合物類作為聚合性化合物,可獲得感光速度非常優異的硬化性組成物。
聚合性化合物的市售品可列舉:胺基甲酸酯寡聚物UAS-10、胺基甲酸酯寡聚物UAB-140(山陽國策紙漿公司製造),UA-7200(新中村化學公司製造),DPHA-40H(日本化藥公司製造),UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共榮社製造)等。
關於環狀醚(環氧、氧雜環丁烷),例如作為具有環氧基者,雙酚A型環氧樹脂為JER-827、JER-828、JER-834、JER-1001、JER-1002、JER-1003、JER-1055、JER-1007、JER-1009、JER-1010(以上由日本環氧樹脂(股)製造)、艾比克隆(EPICLON)860、艾比克隆(EPICLON)1050、艾比克隆(EPICLON)1051、艾比克隆(EPICLON)1055(以上由迪愛生(DIC)(股)製造)等,雙酚F型環氧樹脂為JER-806、JER-807、JER-4004、JER-4005、JER-4007、JER-4010(以上由日本環氧樹脂(股)製造)、艾比克隆(EPICLON)830、艾比克隆(EPICLON)835(以上由迪愛生(DIC)(股)製造)、LCE-21、RE-602S(以上由日本化藥(股)製造)等,苯酚酚醛清漆型環氧樹脂為JER-152、JER-154、
JER-157S70、JER-157S65(以上由日本環氧樹脂(股)製造)、艾比克隆(EPICLON)N-740、艾比克隆(EPICLON)N-770、艾比克隆(EPICLON)N-775(以上由迪愛生(DIC)(股)製造)等,甲酚酚醛清漆型環氧樹脂可列舉艾比克隆(EPICLON)N-660、艾比克隆(EPICLON)N-665、艾比克隆(EPICLON)N-670、艾比克隆(EPICLON)N-673、艾比克隆(EPICLON)N-680、艾比克隆(EPICLON)N-690、艾比克隆(EPICLON)N-695(以上由迪愛生(DIC)(股)製造)、EOCN-1020(以上由日本化藥(股)製造),脂肪族環氧樹脂可列舉:艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4080S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4085S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4088S(以上由艾迪科(ADEKA)(股)製造)、賽羅西德(Celloxide)2021P、賽羅西德(Celloxide)2081、賽羅西德(Celloxide)2083、賽羅西德(Celloxide)2085、EHPE-3150(2,2-雙(羥基甲基)-1-丁醇的1,2-環氧-4-(2-氧雜環丙烷基)環己烷加成物)、艾波利得(EPOLEAD)PB 3600、艾波利得(EPOLEAD)PB 4700(以上由大賽璐(Daicel)化學工業(股)製造)、代那考爾(Denacol)EX-211L、代那考爾(Denacol)EX-212L、代那考爾(Denacol)EX-214L、代那考爾(Denacol)EX-216L、代那考爾(Denacol)EX-321L、代那考爾(Denacol)EX-850L(以上由長瀨化成(Ngase Chemtex)(股)製造)、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4000S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4003S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4010S、艾迪科樹脂(ADEKA
RESIN)EP-4011S(以上由艾迪科(ADEKA)(股)製造)、NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上由艾迪科(ADEKA)(股)製造)、JER-1031S(日本環氧樹脂(股)製造)等。此種聚合性化合物適於利用乾式蝕刻法來形成圖案的情形。
關於該些聚合性化合物,其結構、單獨使用或併用、添加量等使用方法的詳細情況可根據樹脂組成物的最終的性能設計來任意設定。例如就感度的觀點而言,較佳為每一分子的不飽和基含量多的結構,多的情況下較佳為二官能以上。另外,就提高由樹脂組成物所形成的硬化膜的強度的觀點而言,以三官能以上者為宜,進而,藉由併用官能基數不同.聚合性基不同者(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯系化合物、乙烯醚系化合物)來調節感度與強度兩者的方法亦有效。進而,併用三官能以上者且環氧乙烷鏈長不同的聚合性化合物於以下方面而言較佳:可調節樹脂組成物的顯影性,可獲得優異的圖案形成能力。
另外,對於與樹脂組成物所含有的其他成分(例如光聚合起始劑、被分散體、鹼可溶性樹脂等)的相容性、分散性而言,聚合性化合物的選擇‧使用法亦為重要的因素,例如有時可藉由使用低純度化合物或併用兩種以上來提高相容性。另外,就提高與支撐體等的硬質表面的密接性的觀點而言,有時亦可選擇特定的結構。
於在本發明的樹脂組成物中調配聚合性化合物的情形
時,相對於樹脂組成物中的總固體成分,聚合性化合物的含量較佳為5質量%~35質量%,進而佳為5質量%~25質量%,尤佳為5質量%~15質量%。
本發明的組成物可僅含有一種聚合性化合物,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<聚合起始劑>
就進一步提高感度的觀點而言,本發明的樹脂組成物較佳為含有聚合起始劑(較佳為光聚合起始劑)。
聚合起始劑只要具有引發聚合性化合物的聚合的能力,則並無特別限制,可自公知的光聚合起始劑中適當選擇。例如較佳為對紫外線範圍至可見光線具有感光性者。另外,亦可為與經光激發的增感劑發生某些作用而生成活性自由基的活化劑,亦可為根據單體的種類而引發陽離子聚合般的起始劑。
另外,所述光聚合起始劑較佳為含有至少一種於約300nm~800nm(更佳為330nm~500nm)的範圍內具有至少約50的分子吸光係數的化合物。
光聚合起始劑例如可列舉:鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架者、具有噁二唑骨架者等)、醯基膦氧化物等醯基膦化合物、六芳基聯咪唑、肟衍生物等肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮等,較佳為肟化合物。
另外,就曝光感度的觀點而言,較佳為選自由三鹵代甲
基三嗪化合物、苯偶醯二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、膦氧化物化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物及其鹽、鹵代甲基噁二唑化合物、3-芳基取代香豆素化合物所組成的組群中的化合物。
進而佳為三鹵代甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、膦氧化物化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚體、三芳基咪唑化合物、苯并咪唑化合物、鎓化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物,尤佳為選自由三鹵代甲基三嗪化合物、α-胺基酮化合物、肟化合物、三芳基咪唑化合物、二苯甲酮化合物、三芳基咪唑化合物、苯并咪唑化合物所組成的組群中的至少一種化合物。另外,三芳基咪唑化合物亦可為與苯并咪唑的混合物。
具體而言,三鹵代甲基三嗪化合物可例示以下化合物。再者,Ph為苯基。
三芳基咪唑化合物、苯并咪唑化合物可例示以下化合物。
三鹵代甲基三嗪化合物亦可使用市售品,例如亦可使用TAZ-107(碧化學公司製造)。
尤其於將本發明的樹脂組成物用於製作固體攝像元件所具備的彩色濾光片的情形時,必須以尖銳(sharp)的形狀來形成微細的圖案,因此重要的是硬化性並且於未曝光部中無殘渣地進行顯影。就此種觀點而言,聚合起始劑尤佳為使用肟化合物。尤其於固體攝像元件中形成微細圖案的情形時,於硬化用曝光時使用步進機曝光,但有時該曝光機因鹵素而受到損傷,亦必須將聚合起始劑的添加量抑制得低,故若考慮到該些方面,則尤佳為於形成如固體攝像元件般的微細圖案,使用肟化合物作為(D)光聚合起始劑。
所述具有三嗪骨架的鹵化烴化合物例如可列舉:若林等人著的「日本化學會公報(Bull.Chem.Soc.Japan)」42、2924(1969)記載的化合物、英國專利第1388492號說明書記載的化合物、日
本專利特開昭53-133428號公報記載的化合物、德國專利第3337024號說明書記載的化合物、F.C.謝茀(F.C.Schaefer)等人的「有機化學期刊(J.Org.Chem.)」29、1527(1964)記載的化合物、日本專利特開昭62-58241號公報記載的化合物、日本專利特開平5-281728號公報記載的化合物、日本專利特開平5-34920號公報記載的化合物、美國專利第4212976號說明書中記載的化合物、特別是日本專利特開2013-077009號公報的段落編號0075中記載的化合物等。
另外,所述以外的光聚合起始劑可例示吖啶衍生物。具體可列舉日本專利特開2013-077009號公報的段落編號0076中記載的化合物等,將該些內容併入至本申請案說明書中。
酮化合物例如可列舉日本專利特開2013-077009號公報的段落編號0077中記載的化合物等,將該些內容併入至本申請案說明書中。
光聚合起始劑亦可較佳地使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物及醯基膦化合物。更具體而言,例如亦可使用日本專利特開平10-291969號公報中記載的胺基苯乙酮系起始劑、日本專利第4225898號公報中記載的醯基膦氧化物系起始劑。
羥基苯乙酮系起始劑可使用:豔佳固(IRGACURE)-184、達羅卡(DAROCUR)-1173、豔佳固(IRGACURE)-500、豔佳固(IRGACURE)-2959,豔佳固(IRGACURE)-127(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。胺基苯乙酮系起始劑可使
用:作為市售品的豔佳固(IRGACURE)-907、豔佳固(IRGACURE)-369及豔佳固(IRGACURE)-379(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。胺基苯乙酮系起始劑亦可使用吸收波長與365nm或405nm等的長波光源匹配(matching)的日本專利特開2009-191179號公報中記載的化合物。另外,醯基膦系起始劑亦可使用作為市售品的豔佳固(IRGACURE)-819或達羅卡(DAROCUR)-TPO(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。
光聚合起始劑更佳可列舉肟化合物。肟化合物的具體例可使用日本專利特開2001-233842號公報記載的化合物、日本專利特開2000-80068號公報記載的化合物、日本專利特開2006-342166號公報記載的化合物。
可較佳地用作本發明的光聚合起始劑的肟衍生物等肟化合物例如可列舉:3-苯甲醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊烷-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁烷-2-酮及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。
肟化合物可列舉:「英國化學會志(Journal of the Chemical Society,J.C.S.)普爾金會刊(Perkin)II」(1979年)pp.1653-1660、「英國化學會志(Journal of the Chemical Society,J.C.S.)普爾金會刊(Perkin)II」(1979年)pp.156-162、「光聚合物科學與技術期刊(Journal of Photopolymer Science and
Technology)」(1995年)pp.202-232、日本專利特開2000-66385號公報記載的化合物、日本專利特開2000-80068號公報、日本專利特表2004-534797號公報、日本專利特開2006-342166號公報的各公報中記載的化合物等。
市售品中亦可較佳地使用豔佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)、豔佳固(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫(BASF)公司製造)。另外,亦可使用強力(TRONLY)TR-PBG-304、強力(TRONLY)TR-PBG-309、強力(TRONLY)TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製造)等市售品。
另外,亦可使用以下化合物作為所述記載以外的肟化合物:肟連結於咔唑N位上的日本專利特表2009-519904號公報中記載的化合物、於二苯甲酮部位上導入有雜取代基的美國專利第7626957號公報中記載的化合物、於色素結構上導入有硝基的日本專利特開2010-15025號公報及美國專利公開2009-292039號記載的化合物、國際公開專利2009-131189號公報中記載的酮肟化合物、於同一分子內含有三嗪骨架與肟骨架的美國專利7556910號公報中記載的化合物、於405nm處具有最大吸收且對g射線光源具有良好的感度的日本專利特開2009-221114號公報記載的化合物等。
較佳為進而亦可較佳地使用日本專利特開2007-231000
號公報及日本專利特開2007-322744號公報中記載的環狀肟化合物。環狀肟化合物中,尤其就具有高的光吸收性而高感度化的觀點而言,較佳為日本專利特開2010-32985號公報、日本專利特開2010-185072號公報中記載的縮環於咔唑色素上的環狀肟化合物。
另外,於肟化合物的特定部位上具有不飽和鍵的日本專利特開2009-242469號公報中記載的化合物亦由聚合非活性自由基來再生活性自由基,由此可達成高感度化而可較佳地使用。
尤佳可列舉:日本專利特開2007-269779號公報中揭示的具有特定取代基的肟化合物、或日本專利特開2009-191061號公報中揭示的具有硫代芳基的肟化合物。
具體而言,作為光聚合起始劑的肟化合物較佳為下述通式(OX-1)所表示的化合物。再者,可為肟的N-O鍵為(E)體的肟化合物,亦可為肟的N-O鍵為(Z)體的肟化合物,亦可為肟的N-O鍵為(E)體與(Z)體的混合物。
通式(OX-1)中,R及B分別獨立地表示一價取代基,A表示二價有機基,Ar表示芳基。
通式(OX-1)中,R所表示的一價取代基較佳為一價的非金
屬原子團。
一價的非金屬原子團可列舉:烷基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷硫基羰基、芳硫基羰基等。另外,該些基團亦可具有一個以上的取代基。另外,所述取代基亦可進一步經其他取代基所取代。
取代基可列舉鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基等。
烷基較佳為碳數1~30的烷基,具體可例示:甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基胺苯磺基苯甲醯甲基、4-苯基胺苯磺基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基及3-硝基苯甲醯甲基。
芳基較佳為碳數6~30的芳基,具體可例示:苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、9-茀基、三聯苯基、四聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、鄰枯烯基、間枯烯基及對枯烯基、2,4,6-三甲苯基、並環戊二烯基(pentalenyl)、聯萘基(binaphthalenyl)、三聯萘基、四聯萘基、並環庚三烯基(heptalenyl)、伸聯苯基(biphenylenyl)、二環戊二烯並苯基
(indacenyl)、丙[二]烯合茀基(fluoranthenyl)、苊基(acenaphthylenyl)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl)、丙烯合萘基(phenalenyl)、茀基、蒽基、聯蒽基、三聯蒽基、四聯蒽基、蒽喹啉基(anthraquinolyl)、菲基、聯伸三苯(triphenylenyl)、芘基、屈基(chrysenyl)、稠四苯基、七曜烯基(pleiadenyl)、苉基(picenyl)、苝基(perylenyl)、五苯基(pentaphenyl)、稠五苯基(pentacenyl)、聯四苯基(tetraphenylenyl)、六苯基、稠六苯基、茹基(rubicenyl)、蔻基(coronenyl)、聯伸三萘基(trinaphthylenyl)、七苯基、稠七苯基、苒基(pyranthrenyl)及莪基(ovalenyl)。
醯基較佳為碳數2~20的醯基,具體可例示:乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟乙醯基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2-萘甲醯基、4-甲基胺苯磺基苯甲醯基、4-苯基胺苯磺基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基及4-甲氧基苯甲醯基。
烷氧基羰基較佳為碳數2~20的烷氧基羰基,具體可例示:甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、丁氧基羰基、己氧基羰基、辛氧基羰基、癸氧基羰基、十八烷氧基羰基及三氟甲氧基羰基。
芳氧基羰基具體可例示:苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基胺苯磺基苯氧基羰基、4-苯基胺苯磺基苯氧
基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基及4-甲氧基苯氧基羰基。
雜環基較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子或磷原子的芳香族或脂肪族的雜環基。
具體可例示:噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻嗯基(thianthrenyl)、呋喃基、吡喃基、異苯并呋喃基、苯并哌喃基(chromenyl)、呫噸基(xanthenyl)、啡噁噻基(phenoxathiinyl)、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚嗪基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H-喹嗪基、異喹啉基、喹啉基、酞嗪基(phthalazinyl)、萘啶基(naphthyridinyl)、喹噁啉基、喹唑啉基(quinazolinyl)、噌啉基(cinnolinyl)、喋啶基(pteridinyl)、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基(β-carbolinyl)、菲啶基(phenanthridinyl)、吖啶基、呸啶基(perimidinyl)、啡啉基、啡嗪基(phenazinyl)、啡呻嗪基(phenarsazinyl)、異噻唑基(isothiazolyl)、啡噻嗪基(phenothiazinyl)、異噁唑基、呋吖基(furazanyl)、啡噁嗪基、異色滿基(isochromanyl)、苯并二氫吡喃基、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基
(quinuclidinyl)、嗎啉基及噻噸酮基(thioxantrill)。
烷硫基羰基具體可例示:甲硫基羰基、丙硫基羰基、丁硫基羰基、己硫基羰基、辛硫基羰基、癸硫基羰基、十八烷硫基羰基及三氟甲硫基羰基。
芳硫基羰基具體可列舉:1-萘硫基羰基、2-萘硫基羰基、4-甲基胺苯磺基苯硫基羰基、4-苯基胺苯磺基苯硫基羰基、4-二甲基胺基苯硫基羰基、4-二乙基胺基苯硫基羰基、2-氯苯硫基羰基、2-甲基苯硫基羰基、2-甲氧基苯硫基羰基、2-丁氧基苯硫基羰基、3-氯苯硫基羰基、3-三氟甲基苯硫基羰基、3-氰基苯硫基羰基、3-硝基苯硫基羰基、4-氟苯硫基羰基、4-氰基苯硫基羰基及4-甲氧基苯硫基羰基。
通式(OX-1)中,B所表示的一價取代基表示芳基、雜環基、芳基羰基或雜環羰基。另外,該些基團亦可具有一個以上的取代基。取代基可例示上文所述的取代基。另外,上文所述的取代基亦可進一步經其他取代基所取代。
其中,尤佳為以下所示的結構。
下述結構中,Y、X及n分別與後述通式(OX-2)中的Y、X及n為相同含意,較佳例亦相同。
式(OX-1)中,A所表示的二價有機基可列舉碳數1~12的伸烷基、伸環烷基、伸炔基。另外,該些基團亦可具有一個以上的取代基。取代基可例示上文所述的取代基。另外,上文所述的取代基亦可進一步經其他取代基所取代。
其中,就提高感度、抑制由加熱經時所致的著色的方面而言,式(OX-1)中的A較佳為未經取代的伸烷基、經烷基(例如甲基、乙基、第三丁基、十二烷基)取代的伸烷基、經烯基(例如乙烯基、烯丙基)取代的伸烷基、經芳基(例如苯基、對甲苯基、二甲苯基、枯烯基、萘基、蒽基、菲基、苯乙烯基)取代的伸烷基。
式(OX-1)中,Ar所表示的芳基較佳為碳數6~30的芳基,另外,亦可具有取代基。取代基可例示:與上文中作為可具有取代基的芳基的具體例而列舉的導入至經取代的芳基中的取代基相同的基團。
其中,就提高感度、抑制由加熱經時所致的著色的方面而言,較佳為經取代或未經取代的苯基。
式(OX-1)中,就感度的方面而言,由式(OX-1)中的Ar及與其鄰接的S所形成的「SAr」的結構較佳為以下所示的
結構。再者,Me表示甲基,Et表示乙基。
肟化合物較佳為下述通式(OX-2)所表示的化合物。
通式(OX-2)中,R及X分別獨立地表示一價取代基,A及Y分別獨立地表示二價有機基,Ar表示芳基,n為0~5的整數。通式(OX-2)中的R、A及Ar與通式(OX-1)中的R、A及Ar為相同含意,較佳例亦相同。
通式(OX-2)中,X所表示的一價取代基可列舉:烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧基羰基、胺基、雜環基、鹵素原子。另外,該些基團亦可具有一個以上的取代基。取代基可例示上文所述的取代基。另外,上文所述的取代基亦可進一步經其他取代基所取代。
該等中,就提高溶劑溶解性及長波長範圍的吸收效率的方面而言,通式(OX-2)中的X較佳為烷基。
另外,式(OX-2)中的n表示0~5的整數,較佳為0~2的整數。
通式(OX-2)中,Y所表示的二價有機基可列舉以下所示的結構。再者,於以下所示的基團中,「*」表示與式(OX-2)中和Y鄰接的碳原子的鍵結位置。
其中,就高感度化的觀點而言,較佳為下述所示的結構。
進而,肟化合物較佳為下述通式(OX-3)或通式(OX-4)所表示的化合物。
通式(OX-3)或通式(OX-4)中,R及X分別獨立地表示一價取代基,A表示二價有機基,Ar表示芳基,n為0~5的整數。
通式(OX-3)或通式(OX-4)中的R、X、A、Ar及n與通式(OX-2)中的R、X、A、Ar及n分別為相同含意,較佳例亦相同。
以下將可較佳地使用的肟化合物的具體例(C-4)~具體例(C-13)示於以下,但本發明不限定於該些具體例。
肟化合物於350nm~500nm的波長範圍內具有最大吸收波長,較佳為於360nm~480nm的波長範圍內具有吸收波長,尤佳為365nm及455nm的吸光度高。
就感度的觀點而言,肟化合物於365nm或405nm下的莫耳吸光係數較佳為1,000~300,000,更佳為2,000~300,000,尤佳為5,000~200,000。
化合物的莫耳吸光係數可使用公知的方法,具體而言,
例如較佳為利用紫外可見分光光度計(瓦里安(Varian)公司製造的卡里-5(Carry-5)分光光度計(spectrophotometer)),使用乙酸乙酯溶劑以0.01g/L的濃度進行測定。
於本發明的樹脂組成物中含有光聚合起始劑的情形時,相對於樹脂組成物的總固體成分,光聚合起始劑的含量較佳為1質量%~20質量%,更佳為1質量%~15質量%,進而佳為1質量%~10質量%。於該範圍內可獲得更良好的感度及圖案形成性。
本發明的組成物可僅含有一種光聚合起始劑,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<界面活性劑>
本發明的組成物中,就進一步提高塗佈性的觀點而言,亦可添加各種界面活性劑。
界面活性劑可使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑。
尤其本發明的組成物藉由含有氟系界面活性劑,於製備成塗佈液時的溶液特性(特別是流動性)進一步提高,故可進一步改善塗佈厚度的均勻性或省液性。
即,於使用應用含有氟系界面活性劑的組成物的塗佈液來進行膜形成的情形時,藉由使被塗佈面與塗佈液的界面張力減小,對被塗佈面的濡濕性得到改善,對被塗佈面的塗佈性提高。
因此,即便於以少量的液量來形成幾微米(μm)左右的薄膜的情形時,亦可更佳地進行厚度不均小的均勻厚度的膜形成,就此方面而言有效。
氟系界面活性劑中的氟含有率較佳為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~30質量%,尤佳為7質量%~25質量%。氟含有率為該範圍內的氟系界面活性劑於塗佈膜的厚度的均勻性或省液性的方面有效,於組成物中的溶解性亦良好。
氟系界面活性劑例如可列舉:美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F176、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F141、美佳法(Megafac)F142、美佳法(Megafac)F143、美佳法(Megafac)F144、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)F437、美佳法(Megafac)F475、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)F781(以上由迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德(Fluorad)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431、弗拉德(Fluorad)FC 171(以上由住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-382、沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)SC-103、沙福隆(Surflon)SC-104、沙福隆(Surflon)SC-105、沙福隆(Surflon)SC1068、沙福隆(Surflon)SC-381、沙福隆(Surflon)SC-383、沙福隆(Surflon)S393、沙福隆(Surflon)KH-40(以上由旭硝子(股)製造)等。
非離子系界面活性劑具體可列舉:甘油、三羥甲基丙
烷、三羥甲基乙烷以及該等的乙氧基化物及丙氧基化物(例如丙氧基化甘油、乙氧基化甘油等)、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚、聚氧伸乙基油烯基醚、聚氧伸乙基辛基苯基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯(巴斯夫(BASF)公司製造的普羅尼克(Pluronic)L10、普羅尼克(Pluronic)L31、普羅尼克(Pluronic)L61、普羅尼克(Pluronic)L62、普羅尼克(Pluronic)10R5、普羅尼克(Pluronic)17R2、普羅尼克(Pluronic)25R2、特羅尼克(Tetronic)304、特羅尼克(Tetronic)701、特羅尼克(Tetronic)704、特羅尼克(Tetronic)901、特羅尼克(Tetronic)904、特羅尼克(Tetronic)150R1)、索努帕斯(Solsperse)20000(日本路博潤(Lubrizol Japan)(股))等。
陽離子系界面活性劑具體可列舉:酞菁衍生物(商品名:EFKA-745,森下產業(股)製造),有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)製造),(甲基)丙烯酸系(共)聚合物波利弗洛(Polyflow)No.75、波利弗洛(Polyflow)No.90、波利弗洛(Polyflow)No.95(共榮社化學(股)製造),W001(裕商(股)製造)等。
陰離子系界面活性劑具體可列舉:W004、W005、W017(裕商(股)公司製造)等。
矽酮系界面活性劑例如可列舉:東麗道康寧(Toray-Dow corning)(股)製造的「東麗矽酮(Toray Silicone)DC3PA」、「東
麗矽酮(Toray Silicone)SH7PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)DC11PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH21PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH28PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH29PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH30PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH8400」,邁圖高新材料(Momentive Performance Materials)公司製造的「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-4460」、「TSF-4452」,信越矽酮股份有限公司製造的「KP341」、「KF6001」、「KF6002」,畢克化學(BYK Chemie)公司製造的「BYK307」、「BYK323」、「BYK330」等。
於本發明的組成物中含有界面活性劑的情形時,相對於組成物的總質量,界面活性劑的添加量較佳為0.001質量%~5質量%,更佳為0.005質量%~3質量%。
本發明的組成物可僅含有一種界面活性劑,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<溶劑>
本發明的樹脂組成物亦可含有溶劑。溶劑只要滿足各成分的溶解性或樹脂組成物的塗佈性,則基本上無特別限制,尤佳為考慮紫外線吸收劑、鹼可溶性樹脂或分散劑等的溶解性、塗佈性、安全性而選擇。另外,於製備本發明的樹脂組成物時,較佳為含有至少兩種溶劑。
溶劑可較佳地列舉:作為酯類的例如乙酸乙酯、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、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯(例如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等))、3-氧基丙酸烷基酯類(例如3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等(例如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-乙氧基丙酸乙酯等))、2-氧基丙酸烷基酯類(例如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等(例如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-氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、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、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等;以及作為醚類的例如二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、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、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯等;以及作為酮類的例如甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等;以及作為芳香族烴類的例如甲苯、二甲苯等。
就改良紫外線吸收劑及鹼可溶性樹脂的溶解性、塗佈表面狀態等的觀點而言,該些溶劑亦較佳為混合兩種以上。於該情形時,尤佳為由選自以下溶劑中的兩種以上所構成的混合溶液:
所述3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲醚及丙二醇甲醚乙酸酯。
就塗佈性的觀點而言,溶劑於樹脂組成物中的含量較佳為組成物的總固體成分濃度成為5質量%~50質量%的量,進而佳為10質量%~35質量%,尤佳為10質量%~25質量%。
本發明的組成物可僅含有一種溶劑,亦可含有兩種以上。於含有兩種以上的情形時,較佳為其合計量成為所述範圍。
<聚合抑制劑>
於本發明的組成物中,為了於組成物的製造中或保存中阻止聚合性化合物的不需要的熱聚合,理想的是添加少量的聚合抑制劑。
本發明中可使用的聚合抑制劑可列舉:對苯二酚、對甲氧基苯酚、二-第三丁基對甲酚、鄰苯三酚、第三丁基鄰苯二酚、苯醌、4,4'-硫代雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、N-亞硝基苯基羥基胺亞鈰鹽等。其中,較佳為對甲氧基苯酚。
相對於組成物的質量,聚合抑制劑的添加量較佳為約0.01質量%~約5質量%。本發明的組成物可僅含有一種聚合抑制劑,亦可含有兩種以上。
<其他成分>
於本發明的組成物中,視需要亦可含有以下添加物:N,N-二烷基胺基苯甲酸烷基酯或2-巰基苯并噻唑等鏈轉移劑、偶氮系化合物或過氧化物系化合物等熱聚合起始劑、熱聚合成分、以提高膜的強度、感度為目的之多官能硫醇或環氧化合物、烷氧基二苯甲酮等紫外線吸收劑、鄰苯二甲酸二辛酯等塑化劑、低分子量有機羧酸等顯影性提昇劑、其他填充劑、所述特定黏合劑或鹼可溶性樹脂以外的高分子化合物、抗氧化劑、抗凝聚劑等各種添加物。
另外,亦可添加熱硬化劑以於顯影後藉由後加熱來提高膜的硬化度。熱硬化劑可列舉:偶氮化合物、過氧化物等熱聚合起始劑、酚醛清漆樹脂、可溶酚醛樹脂、環氧化合物、苯乙烯化合物等。
<樹脂組成物的製備>
關於本發明的樹脂組成物,可將所述各成分一起攪拌混合,視需要實施如下述般的過濾而製備樹脂組成物。
較佳為將含有所述紅色顏料及藍色顏料的顏料與視需要的分散劑、溶劑、顏料衍生物等成分一起分散,製備顏料分散液,將所得的顏料分散液與其他成分混合而製備本發明的樹脂組成物。
顏料分散液的製備方法並無特別限制,例如可藉由以下方式來進行:將顏料與分散劑等預先混合並利用均質機等預先進行分散,對所得的分散物使用利用氧化鋯珠粒等的珠粒分散機來進行微分散。
本發明的樹脂組成物較佳為利用過濾器進行過濾來去
除異物或減少缺陷等。只要為先前以來用於過濾用途等中者,則可無特別限定地使用。例如可列舉:聚四氟乙烯(Poly tetrafluoroethylene,PTFE)等氟樹脂、尼龍-6、尼龍-6,6等聚醯胺系樹脂、聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量者)等的過濾器。該些原材料中,較佳為聚丙烯(包含高密度聚丙烯)。
過濾器的孔徑合適的是0.01μm~7.0μm左右,較佳為0.01μm~2.5μm左右,進而佳為0.01μm~2.0μm左右。藉由設定為該範圍,可將後續步驟中妨礙均勻及平滑的樹脂組成物的製備的微細異物可靠地去除。
於使用過濾器時,亦可將不同的過濾器組合。此時,利用第1過濾器的過濾可僅進行1次,亦可進行2次以上。
另外,亦可將所述範圍內且孔徑不同的第1過濾器組合。此處的孔徑可參考過濾器廠商(filter maker)的標稱值。市售的過濾器例如可自日本頗爾(Pall)股份有限公司、愛德萬東洋(Advantec Toyo)股份有限公司、日本英特格(Entegris)股份有限公司(原日本麥克麗思(Mykrolis)股份有限公司)或北澤微濾器(KITZ Micro Filter)股份有限公司等所提供的各種過濾器中選擇。
第2過濾器可使用由與所述第1過濾器相同的材料等所形成者。
例如,利用第1過濾器的過濾亦可僅利用分散液來進行,且
混合其他成分後進行第2過濾。
<利用樹脂組成物的紅外線透過濾波器的製造>
繼而,對本發明的紅外線透過濾波器及其製造方法加以說明。
本發明的紅外線透過濾波器的特徵在於:於基板上具有使用所述樹脂組成物而成的著色區域(著色圖案)(較佳為黑色區域(黑色圖案))。
以下,對本發明的紅外線透過濾波器藉由其製造方法加以詳述。
構成本發明的紅外線透過濾波器的著色畫素的形成方法可採用:製備所述樹脂組成物並利用光微影法來設置的方法、或製備所述樹脂組成物並利用噴墨法來設置的方法等方法。
該等中,製備樹脂組成物並利用光微影法來設置的方法容易將微細圖案設置成任意形狀,因而為較佳態樣。
以下,對藉由製備樹脂組成物並利用光微影法來設置各著色畫素的方法來製作固體攝像元件用途的紅外線透過濾波器的方法加以描述,但本發明的紅外線透過濾波器不限定於此。
本發明的紅外線透過濾波器的製造方法包括以下步驟:使用所述樹脂組成物於基板上形成紅外線透過組成物層(著色層)的步驟(著色層形成步驟);將紅外線透過組成物層以圖案狀進行曝光的步驟(曝光步驟);以及將曝光後的紅外線透過組成物層顯影而形成圖案的步驟(顯影步驟)。
<著色層形成步驟>
於著色層形成步驟中,於基板上使用樹脂組成物來形成包含樹脂組成物的著色層(紅外線透過組成物層)。
該步驟中可使用的基板例如可列舉:固體攝像元件中所用的CCD、CMOS、有機CMOS中的光電轉換元件基板、矽基板等,或液晶顯示裝置等中所用的無鹼玻璃、鈉玻璃、派熱司(Pyrex)(註冊商標)玻璃、石英玻璃及於該等上附著有透明導電膜者等。該些基板有時亦形成有將各畫素隔離的黑色矩陣。
另外,於該些基板上,視需要亦可設置底塗層以改良與上部的層的密接、防止物質的擴散或使基板表面平坦化。
基板上的紅外線透過組成物層的形成方法可應用:狹縫塗佈、噴墨法、旋轉塗佈、流延塗佈、輥式塗佈、網版印刷法等各種塗佈方法。
塗佈於基板上的著色層(紅外線透過組成物層)的乾燥(預烘烤)可利用熱板、烘箱等在50℃~140℃的溫度下進行10秒~300秒。
著色層的乾燥後(預烘烤後)的膜厚為0.55μm~1.8μm的範圍,較佳為0.60μm以上、小於1.8μm,更佳為0.70μm以上、1.6μm以下,尤佳為0.80μm以上、1.4μm以下。
<曝光步驟>
於曝光步驟中,將著色層形成步驟中形成的著色層(紅外線透過組成物層)以圖案狀進行曝光。
於該步驟的曝光中,著色層的曝光較佳為藉由以下方式來進
行:介隔既定的遮罩圖案進行曝光,僅使經光照射的著色層部分硬化。曝光時可使用的放射線尤其可較佳地使用g射線、h射線、i射線等放射線,尤佳為i射線。照射量較佳為30mJ/cm2~1500mJ/cm2,更佳為50mJ/cm2~1000mJ/cm2,最佳為80mJ/cm2~500mJ/cm2。
<顯影步驟>
藉由在繼曝光步驟之後進行鹼顯影處理(顯影步驟),而使曝光後的未硬化部溶出至顯影液中,使經光硬化的部分殘存。藉由該顯影步驟,可形成包含著色畫素的圖案狀皮膜。
顯影方式可為浸漬方式、噴淋方式、噴霧方式、浸置方式等的任一種,亦可對該些方式組合搖晃(swing)方式、旋轉方式、超音波方式等。
亦可於接觸顯影液之前,預先用水等潤濕被顯影面,防止顯影不均。
顯影液理想的是不對基底的電路等造成損傷的有機鹼顯影液。顯影溫度通常為20℃~30℃,顯影時間為20秒~90秒。
顯影液中所用的鹼劑例如可列舉:氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化苄基三甲基銨、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯等有機鹼性化合物,可較佳地使用利用純水將該些鹼劑以濃度成為0.001質量%~10質量%、較佳為0.01質量%~1質量%的方式稀釋而成的鹼性水溶液作為顯
影液。再者,於使用包含此種鹼性水溶液的顯影液的情形時,通常較佳為於顯影後利用純水進行清洗(淋洗)而將剩餘的顯影液清洗去除,實施乾燥。
再者,於本發明的製造方法中,亦可於進行所述著色層形成步驟、曝光步驟及顯影步驟後,視需要包括藉由後加熱(後烘烤)或後曝光使所形成的著色圖案硬化的硬化步驟。後烘烤為用以使硬化完全進行的顯影後的加熱處理,通常進行100℃~270℃的熱硬化處理。
於使用光的情形時,可藉由g射線、h射線、i射線、KrF或ArF等準分子雷射、電子束、X射線等來進行,較佳為利用現有的高壓水銀燈於20℃~50℃左右的低溫下進行,照射時間為10秒~180秒,較佳為30秒~60秒。於併用後曝光與後加熱的情形時,較佳為先實施後曝光。
藉由進行以上所說明的著色層形成步驟、曝光步驟及顯影步驟(進而視需要進行硬化步驟),而製作紅外線透過濾波器。
再者,可僅利用本發明的顯示出特定分光特性的著色畫素來構成紅外線透過濾波器,亦可構成以下彩色濾光片,該彩色濾光片具有顯示出所述分光特性的著色畫素與紅色、綠色、藍色、洋紅色(magenta)、黃色、青藍色(cyan)、黑色、無色等的著色畫素。於與其他顏色的畫素一起構成彩色濾光片的情形時,可先設置本發明的顯示出特定分光特性的著色畫素,亦可後設置。
本發明的樹脂組成物即便於附著於例如塗佈裝置噴出
部的噴嘴、塗佈裝置的配管部、塗佈裝置內等的情形時,亦可使用公知的清洗液容易地清洗去除。於該情形時,為了效率更良好地進行清洗去除,較佳為使用上文中作為樹脂組成物中所含的有機溶劑所揭示的有機溶劑作為清洗液。
另外,日本專利特開平7-128867號公報、日本專利特開平7-146562號公報、日本專利特開平8-278637號公報、日本專利特開2000-273370號公報、日本專利特開2006-85140號公報、日本專利特開2006-291191號公報、日本專利特開2007-2101號公報、日本專利特開2007-2102號公報、日本專利特開2007-281523號公報等中記載的清洗液亦可較佳地用作本發明的樹脂組成物的清洗去除用的清洗液。
清洗液較佳為伸烷基二醇單烷基醚羧酸酯或伸烷基二醇單烷基醚。
可用作清洗液的該些有機溶劑可單獨使用亦可混合使用兩種以上。
於將兩種以上的有機溶劑混合的情形時,較佳為將具有羥基的有機溶劑與不具有羥基的有機溶劑混合而成的混合溶劑。具有羥基的有機溶劑與不具有羥基的有機溶劑之質量比為1/99~99/1,較佳為10/90~90/10,更佳為20/80~80/20。混合溶劑尤佳為丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與丙二醇單甲醚(PGME)的混合溶劑,且其比率為60/40。
再者,為了提高清洗液對樹脂組成物的滲透性,亦可於清洗
液中添加上文中作為樹脂組成物可含有的界面活性劑而揭示的界面活性劑。
另外,藉由本發明的紅外線透過濾波器的製造方法所製造的本發明的紅外線透過濾波器可較佳地搭載於CCD感測器、CMOS感測器、有機CMOS感測器、銅銦鎵硒(copper indium gallium diselenide,CIGS)影像感測器等固體攝像元件上。特別適合搭載於超過100萬畫素般的高解析度的CCD感測器、CMOS感測器、有機CMOS感測器的固體攝像元件。本發明的紅外線透過濾波器例如可配置於構成CCD元件的各畫素的受光部與用以進行聚光的微透鏡之間。
本發明的紅外線透過濾波器較佳為波長400nm、波長520nm及波長700nm下的光透過率為20%以下,更佳為15%以下,進而佳為10%以下。
另外,本發明的紅外線透過濾波器較佳為圖案的大小為2μm以下,更佳為1.5μm以下。
[紅外線感測器]
本發明的紅外線感測器具備本發明的紅外線透過濾波器。本發明的紅外線感測器的構成為具備紅外線透過濾波器的構成,只要為作為固體攝像元件而發揮功能的構成,則並無特別限定,例如可列舉如下構成。
所述紅外線感測器為以下構成:於基板上具有構成固體攝像元件(CCD感測器、CMOS感測器、有機CMOS感測器等)
的受光區域的多個光電二極體及包含多晶矽等的傳送電極,於光電二極體及傳送電極上具有僅對光電二極體的受光部開口的包含鎢等的遮光膜,於遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整個面及光電二極體受光部的方式形成的包含氮化矽等的元件保護膜,於元件保護膜上具有本發明的紅外線透過濾波器。
繼而,亦可為於元件保護層上且紅外線透過濾波器之下(靠近基板之側)具有聚光機構(例如微透鏡等。以下相同)的構成、或於紅外線透過濾波器上具有聚光機構的構成等。
再者,有機CMOS感測器是含有作為光電轉換層的薄膜的全色的(panchromatic)感光性有機光電轉換膜與CMOS訊號讀取基板而構成,為有機材料發揮捕捉光並將其轉變為電氣訊號的功能、無機材料發揮將電氣訊號取出至外部的功能的二層構成的混合結構,原理上可對入射光將開口率設定為100%。有機光電轉換膜能以自由結構的連續膜的形式鋪設於CMOS訊號讀取基板上,故無需昂貴的微細加工製程,適於畫素微細化。
以下,列舉實施例對本發明加以更具體說明。以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理順序等只要不偏離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍不限定於以下所示的具體例。再者,只要無特別說明,則「%」及「份」為質量基準。
紅色顏料
Red-1;下述化合物與C.I.顏料紅254的混合物(質量比為97:3)
Red-2;C.I.顏料紅254
Red-3;下述化合物(A)與下述化合物(B)的混合物(質量比為97:3)
藍色顏料鋁酞菁-1
鋁酞菁-2
鋁酞菁-3
鋁酞菁-4
鋁酞菁-5
PB15:6;C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6
顏料衍生物1
衍生物2
衍生物3
衍生物4
鹼可溶性樹脂1:下述重複單元之比為莫耳比。
Mw=11,000
鹼可溶性樹脂2:下述重複單元之比為莫耳比。Mw=14,000
聚合性化合物1:左側化合物與右側化合物之莫耳比為7:3的混合物
分散劑1:Mw=24,000
聚合起始劑1
OXE01:豔佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)
OXE02:豔佳固(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫(BASF)公司製造)
紅色顏料分散液(顏料分散液1)的製備
使用直徑為0.3mm的氧化鋯珠粒,利用珠粒磨機(帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造))將下述組成的混合液混合、分散3小時,製備紅色顏料分散液。
黃色顏料分散液(顏料分散液2)的製備
使用直徑為0.3mm的氧化鋯珠粒,利用珠粒磨機(帶有減壓
機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造))將下述組成的混合液混合、分散3小時,製備黃色顏料分散液。
藍色顏料分散液(顏料分散液3)的製備
使用直徑為0.3mm的氧化鋯珠粒,利用珠粒磨機(帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造))將下述組成的混合液混合、分散3小時,製備藍色顏料分散液。
紫色顏料分散液(顏料分散液4)的製備
使用直徑為0.3mm的氧化鋯珠粒,利用珠粒磨機(帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造))將下述組成的混合液混合、分散3小時,製備紫色顏料分散液。
<實施例1>
樹脂組成物的製備
將下述成分混合,製備實施例1的樹脂組成物。
<實施例2~實施例15、比較例1~比較例5>
於實施例1的樹脂組成物的製備中,將各成分變更為下述表中所示者及量,除此以外,與實施例1同樣地製備實施例2~實施例15及比較例1~比較例5的各樹脂組成物。
<分光特性的評價>
使用所得的各樹脂組成物來評價分光特性(遮光性)。
將各樹脂組成物旋塗於玻璃基板上,以後烘烤後的膜厚成為
0.8μm的方式塗佈,於100℃下利用熱板乾燥120秒鐘,乾燥後,進一步使用200℃的熱板進行300秒鐘加熱處理(後烘烤)。
對具有著色層的基板使用紫外可見近紅外分光光度計U-4100(日立高新技術(Hitachi High-tech)製造)的分光光度計(參照為玻璃基板)來測定波長400nm、520nm及700nm的光透過率。評價基準如下。
3:400nm、520nm及700nm的光透過率全部為10%以下
2:400nm、520nm及700nm的光透過率全部超過10%且為15%以下
1:400nm、520nm及700nm的光透過率全部超過15%
<紅外線透過濾波器的製作>
使用旋塗機將實施例及比較例的樹脂組成物分別以乾燥後的膜厚成為1.0μm的方式塗佈於矽晶圓上,使用100℃的熱板進行120秒鐘加熱處理(預烘烤)。
繼而,使用i射線步進式曝光裝置FPA-3000i5+(佳能(Canon)(股)製造),使用形成有1.4μm見方的正方形畫素圖案的光罩自50mJ/cm2起至750mJ/cm2為止以50mJ/cm2為單位進行曝光,由此確定解析所述正方形畫素圖案的最適曝光量,以該最適曝光量進行曝光。
其後,將形成有經曝光的塗佈膜的矽晶圓載置於旋轉.噴淋顯影機(DW-30型,化學電子(Chemitronics)(股)製造)的水平旋轉台上,使用CD-2060(富士膠片電子材料(Fujifilm Electronics
Materials)(股)製造)於23℃下進行60秒鐘浸置顯影,於矽晶圓上形成著色圖案。
利用純水對形成有著色圖案的矽晶圓進行淋洗處理,其後進行噴霧乾燥。
進而,使用200℃的熱板進行300秒鐘加熱處理(後烘烤),分別獲得作為實施例及比較例的紅外線透過濾波器的具有著色圖案的矽晶圓。
<<色斑的評價>>
對測定紅外線透過濾波器時的色斑的值進行評價。色斑的值是利用以下方法來測定。
使用玻璃基板來代替帶有底塗層的晶圓,另外不使用遮罩而進行整體曝光,除此以外,與固體攝像元件著色圖案的形成方法同樣地製作評價用基板。利用下述方法進行分析,根據與平均值的偏差為±10%以上的畫素數來進行亮度分佈。
對亮度分佈的測定方法加以說明。將評價用基板設置於光學顯微鏡的觀測鏡頭與光源之間並向觀測鏡頭照射光,藉由具備數位照相機的光學顯微鏡MX-50(奧林巴斯(Olympus)公司製造)來觀察其透過光狀態。著色圖案的被膜表面的拍攝是對任意選擇的5個區域進行。將拍攝圖像的亮度設定為0~255的256灰階的濃度分佈並進行數值化而保存。根據該圖像來分析亮度分佈,以與平均值的偏差超過±10%的畫素數(色斑的值)來評價顏色不均。
評價基準如下。
5:色斑的值為1萬以下
4:色斑的值超過1萬且為1萬5千以下
3:色斑的值超過1萬5千且為2萬以下
2:色斑的值超過2萬且為3萬以下
1:色斑的值超過3萬
<<密接性(著色圖案的剝離)的評價>>
對於所述獲得的帶有紅外線透過濾波器的矽晶圓,利用光學顯微鏡(倍率100倍)對每1晶圓隨機觀察10視場。對剝離的圖案數進行實際計數,按下述基準進行評價。
~評價基準~
3:剝離缺陷數為0個以上、10個以下
2:剝離缺陷數為11個以上、20個以下(實用上可容許的程度)
1:剝離缺陷數為21個以上
下述表中,所謂所有的有色材料中的紅色顏料比率及藍色顏料比率,是指紅色顏料或藍色顏料相對於組成物中的所有顏料之比率(質量%)。
由所述表明確得知,實施例中可提供一種色斑及密接性優異的樹脂組成物。另外得知,遮光性亦優異。另一方面得知,比較例中難以提供色斑及密接性優異的樹脂組成物。
Claims (15)
- 一種樹脂組成物,含有有色材料及鹼可溶性樹脂,所述有色材料至少含有紅色顏料與下述通式(A1)及/或下述通式(A2)所表示的藍色顏料,且於所有的所述有色材料中,所述紅色顏料的含量為20質量%~50質量%,所述藍色顏料的含量為25質量%~55質量%,
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,更含有顏料衍生物。
- 如申請專利範圍第2項所述的樹脂組成物,其中所述顏料衍生物具有三嗪骨架。
- 如申請專利範圍第2項所述的樹脂組成物,其中所述顏料衍生物是由下述通式(I)或下述通式(II)所表示,
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,含有下述通式(4)所表示的化合物作為所述紅色顏料,
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,含有對稱結構的紅色顏料與非對稱結構的紅色顏料作為所述紅色顏料。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,更含有聚合性化合物及聚合起始劑。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其中所述樹脂組成物中的總固體成分中的所述有色材料的含量為40質量%以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物,其是用於形成固體攝像元件用的彩色濾光片。
- 一種硬化膜,其是使如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物硬化而獲得。
- 一種紅外線透過濾波器,其是藉由如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物所形成。
- 如申請專利範圍第11項所述的紅外線透過濾波器,其中波長400nm、波長520nm及波長700nm下的光透過率為15%以下。
- 一種紅外線透過濾波器的製造方法,包括:使用如申請專利範圍第1項所述的樹脂組成物於基板上形成紅外線透過組成物層的步驟;對所述紅外線透過組成物層以圖案狀進行曝光的步驟;以及 對曝光後的所述紅外線透過組成物層進行顯影而形成圖案的步驟。
- 一種紅外線感測器,含有如申請專利範圍第11項或第12項所述的紅外線透過濾波器。
- 一種紅外線感測器,含有藉由如申請專利範圍第13項所述的紅外線透過濾波器的製造方法所得的紅外線透過濾波器。
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