TW201934587A - 彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物 - Google Patents
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Abstract
本發明的課題在於實現在以彩色濾光片用顏料分散組成物為基礎製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,提高該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及顯影液溶解性。具體而言,在於提供一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其含有著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑,該鹼可溶性樹脂含有嵌段聚合物。
Description
本發明涉及彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物。
近年來,高色再現用途的彩色濾光片的開發更加先進化,與其相伴彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物所追求的必需性能也變得嚴格。在追求作為最終產品的彩色濾光片的品質同時包含大量抗蝕劑中的顏料分散組成物,工序性方面的要求也變得更難。
尤其是,在丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中的再溶解性提高,與在鹼顯影液中溶解性提高的相反性能的並存變得困難。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
尤其是,在丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中的再溶解性提高,與在鹼顯影液中溶解性提高的相反性能的並存變得困難。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2017-142475號公報
[發明所欲解決之課題]
本發明所要解決的課題在於實現在以彩色濾光片用顏料分散組成物為基礎製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,提高該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及顯影液溶解性。
[解決課題之手段]
本發明所要解決的課題在於實現在以彩色濾光片用顏料分散組成物為基礎製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,提高該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及顯影液溶解性。
[解決課題之手段]
為了解決上述課題,本發明研究了彩色濾光片用顏料分散組成物所含有的鹼可溶性樹脂。
因此,本發明由以下組成物構成。
1.一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其含有著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑,其中該鹼可溶性樹脂含有嵌段聚合物。
2.根據1所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中含有光聚合性化合物。
3.根據1或2所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中相對於著色顏料含有1~200質量%的嵌段聚合物。
4.根據1~3中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物藉由活性聚合而合成。
5.根據1~4中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中在嵌段聚合物的分子中,鹼可溶性的部位被局部化。
6.根據1~5中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物的酸值為5~250mgKOH/g。
7.一種彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物,其中含有1~6中任一項的彩色濾光片用顏料分散組成物。
[發明的效果]
因此,本發明由以下組成物構成。
1.一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其含有著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑,其中該鹼可溶性樹脂含有嵌段聚合物。
2.根據1所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中含有光聚合性化合物。
3.根據1或2所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中相對於著色顏料含有1~200質量%的嵌段聚合物。
4.根據1~3中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物藉由活性聚合而合成。
5.根據1~4中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中在嵌段聚合物的分子中,鹼可溶性的部位被局部化。
6.根據1~5中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物的酸值為5~250mgKOH/g。
7.一種彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物,其中含有1~6中任一項的彩色濾光片用顏料分散組成物。
[發明的效果]
根據本發明可實現在以彩色濾光片用顏料分散組成物為基礎製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,提高該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及顯影液溶解性。
以下,對本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物進行詳細說明。
本發明為主要涉及顯示裝置用的彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物的發明,作為該彩色濾光片用顏料分散組成物,可為並非抗蝕劑的組成物。
無論何種,本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物為主要用於顯示裝置的彩色濾光片的組成物,作為由其帶來的效果,在製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,可實現該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及鹼顯影液溶解性的提高。
PGMEA再溶解性不佳時,用塗布機塗布抗蝕劑液後可能產生乾燥膜,不易再溶解於PGMEA時,在其後的處理時乾燥膜可能會成為異物,鹼顯影液的溶解性不佳時,即相對於鹼顯影液的塗膜的溶解性低或者塗膜不溶解而剝離時,鹼顯影時直線性優異的圖案化有可能變得困難。
本發明為彩色濾光片用顏料分散組成物以及相對於該彩色濾光片用顏料分散組成物配合了鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物等而成的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。
且,彩色濾光片用顏料分散組成物包含光固化型和不為光固化型的顏料分散組成物。
無論何種,本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物及彩色濾光片用抗蝕劑組成物為主要用於顯示裝置的彩色濾光片的組成物,作為由其帶來的效果,在製備彩色濾光片用抗蝕劑組成物時,可實現該彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及鹼顯影液溶解性的提高。
PGMEA再溶解性不佳時,用塗布機塗布抗蝕劑液後可能產生乾燥膜,不易再溶解於PGMEA時,在其後的處理時乾燥膜可能會成為異物,鹼顯影液的溶解性不佳時,即相對於鹼顯影液的塗膜的溶解性低或者塗膜不溶解而剝離時,鹼顯影時直線性優異的圖案化有可能變得困難。
本發明為彩色濾光片用顏料分散組成物以及相對於該彩色濾光片用顏料分散組成物配合了鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物等而成的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。
且,彩色濾光片用顏料分散組成物包含光固化型和不為光固化型的顏料分散組成物。
[A.彩色濾光片用顏料分散組成物的組成]
本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物主要由著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑構成,作為鹼可溶性樹脂,可含有嵌段共聚物。
本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物主要由著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑構成,作為鹼可溶性樹脂,可含有嵌段共聚物。
(著色顏料)
作為可使用的著色顏料,有藍色顏料、綠色顏料、紅色顏料、黃色顏料、紫色顏料、橙色顏料、棕色顏料等各種顏料。另外,作為其結構,除偶氮類、酞菁類、喹吖啶酮類、苯並咪唑酮類、異吲哚啉酮類、二噁嗪類、陰丹士林類、苝類等有機顏料以外,還可利用硫酸鋇、硫酸鉛、氧化鈦、鉻黃、氧化鐵紅、氧化鉻等的無機顏料等。
上述顏料的例子如下所示。
作為可使用的著色顏料,有藍色顏料、綠色顏料、紅色顏料、黃色顏料、紫色顏料、橙色顏料、棕色顏料等各種顏料。另外,作為其結構,除偶氮類、酞菁類、喹吖啶酮類、苯並咪唑酮類、異吲哚啉酮類、二噁嗪類、陰丹士林類、苝類等有機顏料以外,還可利用硫酸鋇、硫酸鉛、氧化鈦、鉻黃、氧化鐵紅、氧化鉻等的無機顏料等。
上述顏料的例子如下所示。
作為紅色顏料,為C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、97、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、184、185、187、188、190、192、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、215、216、217、220、221、223、224、226、227、228、230、231、232、233、235、236、237、238、239、240、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276中的一種以上。
作為藍色顏料,可列舉C.I.顏料藍1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、22、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、64、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79。其中,優選C.I.顏料藍15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6中的一種以上。
作為綠色顏料,為C.I.顏料綠1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55中的一種以上。
作為黃色顏料,為C.I.顏料黃1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、86、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、125、126、127、127:1、128、129、133、134、136、137、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208中的一種以上。
作為橙色顏料,為C.I.顏料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、51、55、59、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79中的一種以上。
作為紫色顏料,為C.I.顏料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、30、31、32、37、39、40、42、44、47、49、50中的一種以上。
為了給本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物賦予高明度、對比度,作為上述的各著色顏料,優選使用微粒化處理的顏料。藉由進行微粒化處理,可使著色顏料的一次粒徑更加微細且均勻。
作為上述微粒化處理,例如優選進行如下所述的微粒化處理:將包含未處理著色顏料、水溶性的無機鹽(為氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀等,優選氯化鈉,作為所使用的水溶性無機鹽的平均粒徑優選50μm以下)及實質上不溶解上述水溶性無機鹽的水溶性分散介質(烷氧基醇類、二元醇類、醚類等)的混合物藉由捏合機、輥磨機、球磨機、磨碎機(attritor)、砂磨機、日本特開2006-192385號公報記載的作為行星式攪拌機(planetary mixer)的(股)井上製作所公司製的TRI-MIX(商標名)、作為連續式單軸混煉機的淺田鐵工(股)公司製的miracle KCK等的混煉裝置進行混煉後,進行除去上述水溶性無機鹽及上述水溶性分散介質的鹽磨處理。
進而,根據可抑制著色顏料的晶體生長而均勻地微細化的觀點,優選在後述的顏料分散助劑的存在下進行微粒化處理。此時的顏料分散助劑的使用量相對於著色顏料100質量份為0.5~30質量份,優選3~10質量份。
作為上述微粒化處理,例如優選進行如下所述的微粒化處理:將包含未處理著色顏料、水溶性的無機鹽(為氯化鈉、氯化鋇、氯化鉀等,優選氯化鈉,作為所使用的水溶性無機鹽的平均粒徑優選50μm以下)及實質上不溶解上述水溶性無機鹽的水溶性分散介質(烷氧基醇類、二元醇類、醚類等)的混合物藉由捏合機、輥磨機、球磨機、磨碎機(attritor)、砂磨機、日本特開2006-192385號公報記載的作為行星式攪拌機(planetary mixer)的(股)井上製作所公司製的TRI-MIX(商標名)、作為連續式單軸混煉機的淺田鐵工(股)公司製的miracle KCK等的混煉裝置進行混煉後,進行除去上述水溶性無機鹽及上述水溶性分散介質的鹽磨處理。
進而,根據可抑制著色顏料的晶體生長而均勻地微細化的觀點,優選在後述的顏料分散助劑的存在下進行微粒化處理。此時的顏料分散助劑的使用量相對於著色顏料100質量份為0.5~30質量份,優選3~10質量份。
(顏料分散助劑)
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的顏料分散助劑,優選在與C.I.顏料藍15:6(ε酞菁銅顏料)具有相同或類似的分子結構的基本骨架上導入可提高與有機溶劑的親和性的酸性基團,從而製成具有酸性基團的顏料分散劑的顏料分散助劑。這樣的顏料分散助劑在顏料的微粒化、分散的工序中,由於基本骨架的部分吸附於顏料表面,且酸性基團可提高與有機溶劑、顏料分散劑的親和力,故而具有使顏料分散時的微細化、分散後的經時分散穩定性等提高的效果。另外,顏料分散助劑自身在有機溶劑中為溶解或以微粒分散的狀態,由於可在顏料表面的更大範圍內進行吸附,故而進一步優選。
其中,作為酸性基團使用具有磺酸基的顏料分散助劑等時,可得到良好的結果。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中,具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量相對於著色顏料100質量份為0.5~30質量份。當上述具有酸性基團的顏料分散助劑的含量少於0.5質量份時,顏料分散效果降低,另一方面,當超過30質量份時,顏料分散效果並不進一步提高。
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的顏料分散助劑,優選在與C.I.顏料藍15:6(ε酞菁銅顏料)具有相同或類似的分子結構的基本骨架上導入可提高與有機溶劑的親和性的酸性基團,從而製成具有酸性基團的顏料分散劑的顏料分散助劑。這樣的顏料分散助劑在顏料的微粒化、分散的工序中,由於基本骨架的部分吸附於顏料表面,且酸性基團可提高與有機溶劑、顏料分散劑的親和力,故而具有使顏料分散時的微細化、分散後的經時分散穩定性等提高的效果。另外,顏料分散助劑自身在有機溶劑中為溶解或以微粒分散的狀態,由於可在顏料表面的更大範圍內進行吸附,故而進一步優選。
其中,作為酸性基團使用具有磺酸基的顏料分散助劑等時,可得到良好的結果。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中,具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量相對於著色顏料100質量份為0.5~30質量份。當上述具有酸性基團的顏料分散助劑的含量少於0.5質量份時,顏料分散效果降低,另一方面,當超過30質量份時,顏料分散效果並不進一步提高。
上述具有酸性基團的顏料分散助劑例如如下所示:
(1)使用在不存在具有酸性基團的顏料分散助劑的情況下進行微粒化處理的著色顏料時,在經微粒化處理的著色顏料分散時,相對於著色顏料100質量份,使用具有酸性基團的顏料分散助劑0.5~30質量份,優選3~15質量份。
(2)使用在具有酸性基團的顏料分散助劑的存在下進行微粒化處理的著色顏料時,著色顏料在微粒化處理時,相對於著色顏料100質量份使用顏料分散助劑0.5~30質量份,優選3~15質量份,經微粒化處理的著色顏料在分散時,相對於著色顏料100質量份使用具有酸性基團的顏料分散助劑0~29.5質量份,優選0~12質量份。
且,在微粒化處理時所使用的具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量與經微粒化處理的著色顏料在顏料分散時所使用的具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量的總和,相對於著色顏料100質量份,具有酸性基團的顏料分散助劑使用0.5~30質量份,優選使用3~15質量份。
更具體而言,作為具有酸性基團的顏料分散助劑,對使用具有磺酸基的顏料分散助劑的情況進行說明。
使作為藍色顏料的C.I.顏料藍15:6分散時,如上所述,將與作為ε酞菁銅顏料的C.I.顏料藍15:6為相同骨架的具有蒽醌骨架的顏料及/或色素的磺化物作為顏料分散助劑。
(1)使用在不存在具有酸性基團的顏料分散助劑的情況下進行微粒化處理的著色顏料時,在經微粒化處理的著色顏料分散時,相對於著色顏料100質量份,使用具有酸性基團的顏料分散助劑0.5~30質量份,優選3~15質量份。
(2)使用在具有酸性基團的顏料分散助劑的存在下進行微粒化處理的著色顏料時,著色顏料在微粒化處理時,相對於著色顏料100質量份使用顏料分散助劑0.5~30質量份,優選3~15質量份,經微粒化處理的著色顏料在分散時,相對於著色顏料100質量份使用具有酸性基團的顏料分散助劑0~29.5質量份,優選0~12質量份。
且,在微粒化處理時所使用的具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量與經微粒化處理的著色顏料在顏料分散時所使用的具有酸性基團的顏料分散助劑的使用量的總和,相對於著色顏料100質量份,具有酸性基團的顏料分散助劑使用0.5~30質量份,優選使用3~15質量份。
更具體而言,作為具有酸性基團的顏料分散助劑,對使用具有磺酸基的顏料分散助劑的情況進行說明。
使作為藍色顏料的C.I.顏料藍15:6分散時,如上所述,將與作為ε酞菁銅顏料的C.I.顏料藍15:6為相同骨架的具有蒽醌骨架的顏料及/或色素的磺化物作為顏料分散助劑。
(高分子顏料分散劑)
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中可配合高分子顏料分散劑。作為這樣的高分子顏料分散劑,可使用以往在彩色濾光片領域中所使用的具有鹼性基團的高分子顏料分散劑。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中,使用高分子顏料分散劑時的使用量相對於著色顏料100質量份,優選1~100質量份,更優選1~60質量份。當上述高分子顏料分散劑的含量少於1質量份時,有時顏料分散效果會降低,另一方面,當超過100質量份時有顯影性降低等的可能性。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中可配合高分子顏料分散劑。作為這樣的高分子顏料分散劑,可使用以往在彩色濾光片領域中所使用的具有鹼性基團的高分子顏料分散劑。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中,使用高分子顏料分散劑時的使用量相對於著色顏料100質量份,優選1~100質量份,更優選1~60質量份。當上述高分子顏料分散劑的含量少於1質量份時,有時顏料分散效果會降低,另一方面,當超過100質量份時有顯影性降低等的可能性。
作為具有鹼性基團的高分子顏料分散劑,例如可列舉以下物質。
(1)聚胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯聚亞胺等的聚(低級)伸烷基胺等)的氨基及/或亞氨基與選自具有游離羧基的聚酯、聚醯胺及聚酯醯胺中的至少1種的反應生成物。
(2)在分子內分別具有至少1個選自聚酯側鏈、聚醚側鏈及聚丙烯側鏈中至少1種的側鏈與鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(3)聚(低級)伸烷基亞胺、甲基亞氨基雙丙基胺等的低分子氨化合物與具有游離羧基的聚酯的反應生成物。
(4)使聚異氰酸酯化合物的異氰酸酯基依次與甲氧基聚乙二醇等的醇類、己內酯聚酯等具有1個羥基的聚酯類、具有2~3個異氰酸酯基反應性官能團的化合物、具有異氰酸酯基反應性官能團和三級氨基的脂肪族或雜環式烴化合物反應而得的反應生成物。
(5)使具有醇性羥基的丙烯酸酯的聚合物與聚異氰酸酯化合物以及具有氨基的烴化合物反應的反應生成物。
(6)使低分子氨化合物加成聚醚鏈而得的反應生成物。
(7)使具有異氰酸酯基的化合物與具有氨基的化合物反應而得的反應生成物。
(8)使聚環氧化合物與具有游離羧基的線狀聚合物及具有1個二級氨基的有機胺化合物反應的反應生成物。
(9)在單側末端具有可與氨基反應的官能團的聚碳酸酯化合物與聚胺化合物的反應生成物。
(10)選自甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、丙基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸甲酯、硬脂基丙烯酸甲酯、苄基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯等的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的至少1種與丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥甲基醯胺、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、具有氨基和聚己內酯骨架的單體等的含鹼性基團的聚合性單體中的至少1種以及苯乙烯、苯乙烯衍生物、其它的聚合性單體中的至少1種的共聚物。
(11)由三級氨基、四級銨鹼等具有鹼性基團的嵌段與不具有鹼性官能團的嵌段所構成的丙烯酸類嵌段共聚物等。
(12)使聚烯丙胺與聚碳酸酯化合物進行邁克爾加成反應而得的顏料分散劑。
(13)分別具有至少一個聚丁二烯鏈和鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(14)在分子內分別具有至少1個具有醯胺基的側鏈和鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(15)具有含有環氧乙烷鏈和環氧丙烷鏈的構成單元且具有藉由四級銨化劑而四級銨化的氨基的聚氨酯類化合物。
(16)如下化合物:使分子內具有異氰尿酸酯環的異氰酸酯化合物的異氰酸酯基與分子內具有活性氫基且具有哢唑環及/或偶氮苯骨架的化合物的活性氫基反應而得,相對於該化合物的分子內來自具有異氰尿酸酯環的異氰酸酯化合物的異氰酸酯基和藉由異氰酸酯基與活性氫基反應所生成的氨基甲酸酯鍵及尿素鍵的總量,哢唑環和偶氮苯骨架的數目為15~85%,等。
(1)聚胺化合物(例如聚烯丙胺、聚乙烯胺、聚乙烯聚亞胺等的聚(低級)伸烷基胺等)的氨基及/或亞氨基與選自具有游離羧基的聚酯、聚醯胺及聚酯醯胺中的至少1種的反應生成物。
(2)在分子內分別具有至少1個選自聚酯側鏈、聚醚側鏈及聚丙烯側鏈中至少1種的側鏈與鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(3)聚(低級)伸烷基亞胺、甲基亞氨基雙丙基胺等的低分子氨化合物與具有游離羧基的聚酯的反應生成物。
(4)使聚異氰酸酯化合物的異氰酸酯基依次與甲氧基聚乙二醇等的醇類、己內酯聚酯等具有1個羥基的聚酯類、具有2~3個異氰酸酯基反應性官能團的化合物、具有異氰酸酯基反應性官能團和三級氨基的脂肪族或雜環式烴化合物反應而得的反應生成物。
(5)使具有醇性羥基的丙烯酸酯的聚合物與聚異氰酸酯化合物以及具有氨基的烴化合物反應的反應生成物。
(6)使低分子氨化合物加成聚醚鏈而得的反應生成物。
(7)使具有異氰酸酯基的化合物與具有氨基的化合物反應而得的反應生成物。
(8)使聚環氧化合物與具有游離羧基的線狀聚合物及具有1個二級氨基的有機胺化合物反應的反應生成物。
(9)在單側末端具有可與氨基反應的官能團的聚碳酸酯化合物與聚胺化合物的反應生成物。
(10)選自甲基丙烯酸甲酯、乙基丙烯酸甲酯、丙基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸甲酯、硬脂基丙烯酸甲酯、苄基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、硬脂基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯等的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯中的至少1種與丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、N-羥甲基醯胺、乙烯基咪唑、乙烯基吡啶、具有氨基和聚己內酯骨架的單體等的含鹼性基團的聚合性單體中的至少1種以及苯乙烯、苯乙烯衍生物、其它的聚合性單體中的至少1種的共聚物。
(11)由三級氨基、四級銨鹼等具有鹼性基團的嵌段與不具有鹼性官能團的嵌段所構成的丙烯酸類嵌段共聚物等。
(12)使聚烯丙胺與聚碳酸酯化合物進行邁克爾加成反應而得的顏料分散劑。
(13)分別具有至少一個聚丁二烯鏈和鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(14)在分子內分別具有至少1個具有醯胺基的側鏈和鹼性含氮基團的碳化二亞胺類化合物。
(15)具有含有環氧乙烷鏈和環氧丙烷鏈的構成單元且具有藉由四級銨化劑而四級銨化的氨基的聚氨酯類化合物。
(16)如下化合物:使分子內具有異氰尿酸酯環的異氰酸酯化合物的異氰酸酯基與分子內具有活性氫基且具有哢唑環及/或偶氮苯骨架的化合物的活性氫基反應而得,相對於該化合物的分子內來自具有異氰尿酸酯環的異氰酸酯化合物的異氰酸酯基和藉由異氰酸酯基與活性氫基反應所生成的氨基甲酸酯鍵及尿素鍵的總量,哢唑環和偶氮苯骨架的數目為15~85%,等。
(鹼可溶性樹脂)
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中配合鹼可溶性樹脂。作為這樣的樹脂,相對於顏料作為黏合劑來發揮作用,且在製造彩色濾光片時相對於在其顯影處理工序中所用的顯影液,特別優選相對於鹼顯影液具有可溶性。
作為這樣的鹼可溶性樹脂,需要為嵌段共聚物。藉由採用嵌段共聚物,與其他共聚物相比,顏料分散能力提高,可賦予在PGMEA或鹼顯影液中的溶解性。
在該嵌段共聚物中,優選具有羧基的嵌段共聚物,特別優選具有由具有1個以上羧基的乙烯性不飽和單體構成的嵌段以及由其他可共聚的乙烯性不飽和單體構成的嵌段的嵌段共聚物。
作為這樣的嵌段共聚物,沒有特別限定,可使用以往使用的嵌段共聚物。其中,具體而言,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的乙烯性不飽和單體與選自和具有羧基的乙烯性不飽和單體可共聚的苯乙烯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸甲酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、苄基丙烯酸酯、苄基丙烯酸甲酯、環己基丙烯酸酯、環己基丙烯酸甲酯、甘油基單丙烯酸酯、甘油基丙烯酸甲酯、N-苯基馬來醯亞胺、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體、碳醯環氧基二丙烯酸酯(carboepoxy diacrylate)等的單體、低聚物類中的至少1種的乙烯性不飽和單體的共聚物。其中,優選不使用N-乙烯基吡咯烷酮、含硫元素的單體。
作為嵌段共聚物,可採用活性自由基聚合、陰離子聚合所合成的嵌段樹脂。
另外,嵌段共聚物的一部分的嵌段部分可由無規共聚物構成。
另外,該鹼可溶性樹脂還可具有光聚合性官能團。
在本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物中配合鹼可溶性樹脂。作為這樣的樹脂,相對於顏料作為黏合劑來發揮作用,且在製造彩色濾光片時相對於在其顯影處理工序中所用的顯影液,特別優選相對於鹼顯影液具有可溶性。
作為這樣的鹼可溶性樹脂,需要為嵌段共聚物。藉由採用嵌段共聚物,與其他共聚物相比,顏料分散能力提高,可賦予在PGMEA或鹼顯影液中的溶解性。
在該嵌段共聚物中,優選具有羧基的嵌段共聚物,特別優選具有由具有1個以上羧基的乙烯性不飽和單體構成的嵌段以及由其他可共聚的乙烯性不飽和單體構成的嵌段的嵌段共聚物。
作為這樣的嵌段共聚物,沒有特別限定,可使用以往使用的嵌段共聚物。其中,具體而言,可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸等具有羧基的乙烯性不飽和單體與選自和具有羧基的乙烯性不飽和單體可共聚的苯乙烯、2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基乙基丙烯酸甲酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、苄基丙烯酸酯、苄基丙烯酸甲酯、環己基丙烯酸酯、環己基丙烯酸甲酯、甘油基單丙烯酸酯、甘油基丙烯酸甲酯、N-苯基馬來醯亞胺、聚苯乙烯大分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體、碳醯環氧基二丙烯酸酯(carboepoxy diacrylate)等的單體、低聚物類中的至少1種的乙烯性不飽和單體的共聚物。其中,優選不使用N-乙烯基吡咯烷酮、含硫元素的單體。
作為嵌段共聚物,可採用活性自由基聚合、陰離子聚合所合成的嵌段樹脂。
另外,嵌段共聚物的一部分的嵌段部分可由無規共聚物構成。
另外,該鹼可溶性樹脂還可具有光聚合性官能團。
作為本發明中的鹼可溶性樹脂的酸值,從顯影特性的方面來看優選5~250 mgKOH/g,進一步優選10~200 mgKOH/g,更優選60~150 mgKOH/g。且,在本發明中上述酸值為理論酸值,為基於具有羧基的乙烯性不飽和單體與其含量算術求得的值。
此外,通常從顯影特性、在有機溶劑中的溶解性的方面來看,本發明中的鹼可溶性樹脂的重均分子量優選1,000~100,000,進一步優選3,000~50,000,更優選7,000~20,000。且在本發明中,上述鹼可溶性樹脂的重均分子量為基於GPC得到的聚苯乙烯換算的重均分子量。在本發明中,作為裝置使用Water 2690(沃特世公司製)、作為色譜柱使用 PLgel 5μm MIXED-D(Agilent Technologies公司製)。
本發明中的鹼可溶性樹脂的使用量相對於所使用的著色顏料100質量份,優選1~200質量份,進一步優選10~150質量份。此時,鹼可溶性樹脂的使用量小於1質量份時,具有顯影特性降低的可能性。另一方面,當超過200質量份時,由於著色劑濃度會相對地降低,所以具有作為薄膜難以達到目標色密度的可能性。
另外,作為鹼可溶性樹脂,不含有一級氨基、二級氨基及三級氨基的任何氨基,進一步優選也不含有四級銨基。進一步更優選不具有鹼性基團。
且,在不損害本發明所帶來的效果的範圍內,還可配合具有嵌段共聚物以外的結構的鹼可溶性樹脂。
此外,通常從顯影特性、在有機溶劑中的溶解性的方面來看,本發明中的鹼可溶性樹脂的重均分子量優選1,000~100,000,進一步優選3,000~50,000,更優選7,000~20,000。且在本發明中,上述鹼可溶性樹脂的重均分子量為基於GPC得到的聚苯乙烯換算的重均分子量。在本發明中,作為裝置使用Water 2690(沃特世公司製)、作為色譜柱使用 PLgel 5μm MIXED-D(Agilent Technologies公司製)。
本發明中的鹼可溶性樹脂的使用量相對於所使用的著色顏料100質量份,優選1~200質量份,進一步優選10~150質量份。此時,鹼可溶性樹脂的使用量小於1質量份時,具有顯影特性降低的可能性。另一方面,當超過200質量份時,由於著色劑濃度會相對地降低,所以具有作為薄膜難以達到目標色密度的可能性。
另外,作為鹼可溶性樹脂,不含有一級氨基、二級氨基及三級氨基的任何氨基,進一步優選也不含有四級銨基。進一步更優選不具有鹼性基團。
且,在不損害本發明所帶來的效果的範圍內,還可配合具有嵌段共聚物以外的結構的鹼可溶性樹脂。
(其他樹脂)
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的樹脂,可使用在可見光區域的400~700nm的全波長區域中透射率為80%以上、優選95%以上的樹脂。作為這些樹脂,可使用熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、鹼可溶性樹脂及下述的光聚合性化合物。
這樣的樹脂相對於彩色濾光片用顏料分散組成物的總固體成分,以質量分率計所使用的樹脂的總量優選5~94質量%、更優選20~50質量%的範圍。
作為熱固化性樹脂、熱塑性樹脂,例如可列舉丁醛樹脂、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯類樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、醇酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、橡膠類樹脂、環化橡膠、環氧樹脂、纖維素類、聚丁二烯、聚醯亞胺樹脂、苯並胍胺樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂等。
且,根據情況在彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的項目中,還可配合後述的光聚合性樹脂。
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的樹脂,可使用在可見光區域的400~700nm的全波長區域中透射率為80%以上、優選95%以上的樹脂。作為這些樹脂,可使用熱固化性樹脂、熱塑性樹脂、鹼可溶性樹脂及下述的光聚合性化合物。
這樣的樹脂相對於彩色濾光片用顏料分散組成物的總固體成分,以質量分率計所使用的樹脂的總量優選5~94質量%、更優選20~50質量%的範圍。
作為熱固化性樹脂、熱塑性樹脂,例如可列舉丁醛樹脂、苯乙烯-馬來酸共聚物、氯化聚乙烯、氯化聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、聚氨酯類樹脂、酚醛樹脂、聚酯樹脂、丙烯酸類樹脂、醇酸樹脂、苯乙烯樹脂、聚醯胺樹脂、橡膠類樹脂、環化橡膠、環氧樹脂、纖維素類、聚丁二烯、聚醯亞胺樹脂、苯並胍胺樹脂、三聚氰胺樹脂、尿素樹脂等。
且,根據情況在彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的項目中,還可配合後述的光聚合性樹脂。
(有機溶劑)
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的有機溶劑,可適合地使用以往在液晶彩色濾光片抗蝕劑的領域中所使用的有機溶劑。具體而言,為在常壓(1.013×102 kPa)下的沸點為100~220℃的酯類有機溶劑、醚類有機溶劑、醚酯類有機溶劑、酮類有機溶劑、芳香族烴類有機溶劑、含氮類有機溶劑等。當大量含有沸點超過220℃的有機溶劑時,在將塗布彩色濾光片用顏料分散組成物或含有該組成物的組成物而成的塗膜預烘時,有機溶劑無法充分蒸發而殘留於乾燥塗膜內,從而有乾燥塗膜的耐熱性降低的可能性。此外,當大量含有沸點小於100℃的有機溶劑時,難以無斑駁且均勻地塗布,從而存在無法得到表面平滑性優異的塗膜的可能性。
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的有機溶劑,可適合地使用以往在液晶彩色濾光片抗蝕劑的領域中所使用的有機溶劑。具體而言,為在常壓(1.013×102 kPa)下的沸點為100~220℃的酯類有機溶劑、醚類有機溶劑、醚酯類有機溶劑、酮類有機溶劑、芳香族烴類有機溶劑、含氮類有機溶劑等。當大量含有沸點超過220℃的有機溶劑時,在將塗布彩色濾光片用顏料分散組成物或含有該組成物的組成物而成的塗膜預烘時,有機溶劑無法充分蒸發而殘留於乾燥塗膜內,從而有乾燥塗膜的耐熱性降低的可能性。此外,當大量含有沸點小於100℃的有機溶劑時,難以無斑駁且均勻地塗布,從而存在無法得到表面平滑性優異的塗膜的可能性。
作為用於本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的有機溶劑,具體而言,可例示乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丁基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚等的醚類有機溶劑;乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯等的醚酯類有機溶劑;甲基異丁基酮、環己酮、2-庚酮、δ-丁內酯等的酮類有機溶劑;2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、甲酸n-戊酯等的酯類有機溶劑;甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇等的醇類溶劑;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等的含氮類有機溶劑等。這些可單獨或2種以上混合使用。
在這些有機溶劑中,在溶解性、分散性、塗布性等方面,優選二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、2-庚酮、2-羥基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、甲酸n -戊酯等,更優選丙二醇單甲基醚乙酸酯。
在這些有機溶劑中,在溶解性、分散性、塗布性等方面,優選二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、乙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、2-庚酮、2-羥基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、甲酸n -戊酯等,更優選丙二醇單甲基醚乙酸酯。
(硫酸鋇)
為了提高本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的耐熱性(亮度),可使用一次粒徑為5~20nm的硫酸鋇。
硫酸鋇的使用量相對於著色顏料100質量份為0~25質量份,優選在5~20質量份的範圍內使用。
上述硫酸鋇在微粒化處理的著色顏料的分散時或分散後來使用。
為了提高本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的耐熱性(亮度),可使用一次粒徑為5~20nm的硫酸鋇。
硫酸鋇的使用量相對於著色顏料100質量份為0~25質量份,優選在5~20質量份的範圍內使用。
上述硫酸鋇在微粒化處理的著色顏料的分散時或分散後來使用。
本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物主要由著色顏料、顏料分散助劑、樹脂及有機溶劑構成,上述成分合計在彩色濾光片用顏料分散組成物中佔90~100質量%。而且,可進一步添加高分子顏料分散劑,作為這樣的高分子顏料分散劑,可採用前述的任意物質。
另外,也可將本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物以不具有光固化性的狀態用作抗蝕劑用組成物。
另外,也可將本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物以不具有光固化性的狀態用作抗蝕劑用組成物。
(可根據需要添加的添加劑)
按照彩色濾光片用顏料分散組成物的製造方法,可適當使用光聚合引發劑、熱阻聚劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等的各種添加劑。作為上述光聚合引發劑,例如可列舉後述物質。
按照彩色濾光片用顏料分散組成物的製造方法,可適當使用光聚合引發劑、熱阻聚劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等的各種添加劑。作為上述光聚合引發劑,例如可列舉後述物質。
(本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物的製造方法)
對使用以上原料來製造彩色濾光片用顏料分散組成物的方法進行說明。且,在不是光固化性的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的情況下,不需要配合光聚合性化合物。
因此,首先如下所述製備顏料分散組成物。
得到由在顏料分散助劑的存在下或非存在下經微粒化處理的顏料、樹脂、根據需要的高分子顏料分散劑、有機溶劑、硫酸鋇、進一步根據需要的其他添加劑構成的混合物。將所得到的混合物使用輥磨機、捏合機、高速攪拌裝置、珠磨機、球磨機、砂磨機、超音波分散機、高壓分散機等的各種分散機進行混煉、分散處理,得到顏料分散組成物。
對使用以上原料來製造彩色濾光片用顏料分散組成物的方法進行說明。且,在不是光固化性的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的情況下,不需要配合光聚合性化合物。
因此,首先如下所述製備顏料分散組成物。
得到由在顏料分散助劑的存在下或非存在下經微粒化處理的顏料、樹脂、根據需要的高分子顏料分散劑、有機溶劑、硫酸鋇、進一步根據需要的其他添加劑構成的混合物。將所得到的混合物使用輥磨機、捏合機、高速攪拌裝置、珠磨機、球磨機、砂磨機、超音波分散機、高壓分散機等的各種分散機進行混煉、分散處理,得到顏料分散組成物。
合用多種顏料時,可採用以下的方法。
(1)預先得到各個顏料的顏料分散組成物,將上述顏料分散組成物以任意比率混合,其後根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而製造本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物。
(2)預先經過在如上所述製造的顏料分散組成物中根據需要混合補色顏料使其成為規定比例的工序,其後根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而製造顏料分散組成物,關於具有其他顏料的顏料分散組成物,也同樣地經過製造顏料分散組成物後將其混合的工序來製造本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物。
另外,在藉由(1)及(2)得到的彩色濾光片用顏料分散組成物中,也可根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑來製備彩色濾光片用顏料分散組成物。
接著,在製備的彩色濾光片用顏料分散組成物中相對於含有的顏料混合補色顏料使其成為規定的比例,從而得到彩色濾光片用顏料分散組成物。
(1)預先得到各個顏料的顏料分散組成物,將上述顏料分散組成物以任意比率混合,其後根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而製造本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物。
(2)預先經過在如上所述製造的顏料分散組成物中根據需要混合補色顏料使其成為規定比例的工序,其後根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而製造顏料分散組成物,關於具有其他顏料的顏料分散組成物,也同樣地經過製造顏料分散組成物後將其混合的工序來製造本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物。
另外,在藉由(1)及(2)得到的彩色濾光片用顏料分散組成物中,也可根據需要加入樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑來製備彩色濾光片用顏料分散組成物。
接著,在製備的彩色濾光片用顏料分散組成物中相對於含有的顏料混合補色顏料使其成為規定的比例,從而得到彩色濾光片用顏料分散組成物。
上述(1)、(2)的製造方法中,使用在具有酸性基團的顏料分散助劑的存在下經微粒化處理的微粒化顏料時,微粒化顏料在分散時也可不使其含有具有酸性基團的顏料分散助劑來製造。
另外,在上述(1)、(2)的製造方法中,樹脂、硫酸鋇可在顏料分散組成物的製作時及/或製作顏料分散組成物後加入。
另外,在上述(1)、(2)的製造方法中,從可得到高著色力及高亮度的觀點出發,優選使用在具有酸性基團的顏料分散助劑的存在下經微粒化處理的顏料。
另外,在上述(1)、(2)的製造方法中,樹脂、硫酸鋇可在顏料分散組成物的製作時及/或製作顏料分散組成物後加入。
另外,在上述(1)、(2)的製造方法中,從可得到高著色力及高亮度的觀點出發,優選使用在具有酸性基團的顏料分散助劑的存在下經微粒化處理的顏料。
目前,作為利用彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物來製造彩色濾光片的方法,主要為使用光固化性組成物的光抗蝕劑法,以下,分為光抗蝕劑法使用的彩色濾光片用光固化性顏料分散組成物以及與上述不同的非光固化性的彩色濾光片用顏料分散組成物,對於其各自含有的成分等在以下進行說明。
這樣的樹脂相對於彩色濾光片用顏料分散組成物的總固體成分,以質量分率計使用的樹脂的合計量優選5~94質量%、更優選20~50質量%的範圍。
[B.彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性的情況]
接著,對本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性的情況進行說明。
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時,其組成物具有活性能量線固化性且為可進行鹼顯影的抗蝕劑組成物,主要由顏料、顏料分散助劑、樹脂及有機溶劑構成,包含硫酸鋇、作為所述樹脂的光聚合性化合物,進一步可包含鹼可溶性樹脂。
作為顏料、顏料分散助劑、高分子顏料分散劑、光聚合性化合物以外的樹脂、硫酸鋇及有機溶劑的種類、配合量,按照上述彩色濾光片用顏料分散組成物的說明來使用。
接著,對本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性的情況進行說明。
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時,其組成物具有活性能量線固化性且為可進行鹼顯影的抗蝕劑組成物,主要由顏料、顏料分散助劑、樹脂及有機溶劑構成,包含硫酸鋇、作為所述樹脂的光聚合性化合物,進一步可包含鹼可溶性樹脂。
作為顏料、顏料分散助劑、高分子顏料分散劑、光聚合性化合物以外的樹脂、硫酸鋇及有機溶劑的種類、配合量,按照上述彩色濾光片用顏料分散組成物的說明來使用。
且,關於有機溶劑,從上述鹼可溶性樹脂的溶解性、著色顏料的分散性、塗布性等觀點出發,優選在本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中含有50質量%以上,更優選70質量%以上。
(光聚合性化合物)
作為本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物所使用的光聚合性化合物,可使用分子內具有1個以上光聚合性不飽和鍵的單體、低聚物、光聚合性樹脂等與上述彩色濾光片用顏料分散組成物中所記載的相同的光聚合性化合物。具有光聚合性不飽和鍵的單體、低聚物等是指後述的光聚合引發劑藉由因紫外線、電子射線等的活性能量線分解時產生的自由基、陽離子的作用,可聚合而樹脂化的具有不飽和鍵的單體、低聚物。
作為光聚合性化合物,作為分子內具有1個光聚合性不飽和鍵的單體,可列舉甲基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯等的烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;苄基丙烯酸甲酯、苄基丙烯酸酯等的芳烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;丁氧基乙基丙烯酸甲酯、丁氧基乙基丙烯酸酯等的烷氧基烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯等的氨基烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;二乙二醇乙基醚、三乙二醇丁基醚、二丙二醇甲基醚等的聚伸烷基二醇烷基醚的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚等的聚伸烷基二醇芳基醚的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;異冰片基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;甘油基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;2-羥乙基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯等。
作為光聚合性化合物的分子內具有2個以上光聚合性不飽和鍵的單體,可列舉雙酚A二丙烯酸甲酯、1,4-丁二醇二丙烯酸甲酯、1,3-丁二醇二丙烯酸甲酯、二乙二醇二丙烯酸甲酯、甘油基二丙烯酸甲酯、新戊二醇二丙烯酸甲酯、聚乙二醇二丙烯酸甲酯、聚丙二醇二丙烯酸甲酯、四乙二醇二丙烯酸甲酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸甲酯、季戊四醇三丙烯酸甲酯、季戊四醇四丙烯酸甲酯、二季戊四醇四丙烯酸甲酯、二季戊四醇六丙烯酸甲酯、二季戊四醇五丙烯酸甲酯、雙酚A二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甘油基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。這些單體可單獨或2種以上組合使用。
另外,可使用將光聚合性化合物聚合所得到的低聚物。
作為光聚合性化合物的光聚合性樹脂,可使用在具有羥基、羧基、氨基等反應性取代基的線狀高分子上介由異氰酸酯基、醛基、環氧基等導入了(甲基)丙烯酸化合物、肉桂酸等光交聯性基團的樹脂。還可使用將苯乙烯-馬來酸酐共聚物、α-烯烴-馬來酸酐共聚物等包含酸酐的線狀高分子藉由羥烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸化合物進行半酯化的聚合物。
可形成上述樹脂的光聚合性化合物可單獨或2種以上組合使用。在本發明中,光聚合性化合物的使用量相對於彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中的總固體成分,以質量分率計優選3~50質量%的範圍。
作為本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物所使用的光聚合性化合物,可使用分子內具有1個以上光聚合性不飽和鍵的單體、低聚物、光聚合性樹脂等與上述彩色濾光片用顏料分散組成物中所記載的相同的光聚合性化合物。具有光聚合性不飽和鍵的單體、低聚物等是指後述的光聚合引發劑藉由因紫外線、電子射線等的活性能量線分解時產生的自由基、陽離子的作用,可聚合而樹脂化的具有不飽和鍵的單體、低聚物。
作為光聚合性化合物,作為分子內具有1個光聚合性不飽和鍵的單體,可列舉甲基丙烯酸甲酯、丁基丙烯酸甲酯、2-乙基己基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯等的烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;苄基丙烯酸甲酯、苄基丙烯酸酯等的芳烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;丁氧基乙基丙烯酸甲酯、丁氧基乙基丙烯酸酯等的烷氧基烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸甲酯、N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯等的氨基烷基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;二乙二醇乙基醚、三乙二醇丁基醚、二丙二醇甲基醚等的聚伸烷基二醇烷基醚的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;六乙二醇苯基醚等的聚伸烷基二醇芳基醚的丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;異冰片基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;甘油基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯;2-羥乙基丙烯酸甲酯或丙烯酸酯等。
作為光聚合性化合物的分子內具有2個以上光聚合性不飽和鍵的單體,可列舉雙酚A二丙烯酸甲酯、1,4-丁二醇二丙烯酸甲酯、1,3-丁二醇二丙烯酸甲酯、二乙二醇二丙烯酸甲酯、甘油基二丙烯酸甲酯、新戊二醇二丙烯酸甲酯、聚乙二醇二丙烯酸甲酯、聚丙二醇二丙烯酸甲酯、四乙二醇二丙烯酸甲酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸甲酯、季戊四醇三丙烯酸甲酯、季戊四醇四丙烯酸甲酯、二季戊四醇四丙烯酸甲酯、二季戊四醇六丙烯酸甲酯、二季戊四醇五丙烯酸甲酯、雙酚A二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、甘油基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、四乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯等。這些單體可單獨或2種以上組合使用。
另外,可使用將光聚合性化合物聚合所得到的低聚物。
作為光聚合性化合物的光聚合性樹脂,可使用在具有羥基、羧基、氨基等反應性取代基的線狀高分子上介由異氰酸酯基、醛基、環氧基等導入了(甲基)丙烯酸化合物、肉桂酸等光交聯性基團的樹脂。還可使用將苯乙烯-馬來酸酐共聚物、α-烯烴-馬來酸酐共聚物等包含酸酐的線狀高分子藉由羥烷基(甲基)丙烯酸酯等具有羥基的(甲基)丙烯酸化合物進行半酯化的聚合物。
可形成上述樹脂的光聚合性化合物可單獨或2種以上組合使用。在本發明中,光聚合性化合物的使用量相對於彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中的總固體成分,以質量分率計優選3~50質量%的範圍。
(光聚合引發劑)
作為本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物所使用的光聚合引發劑,只要藉由照射紫外線、電子射線等的活性能量線可產生自由基、陽離子,則沒有特別限定,例如可列舉二苯甲酮、N,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、苯偶醯、2,2-二乙氧基苯乙酮、安息香、安息香甲基醚、安息香異丁基醚、苄基二甲基縮酮、α-羥基異丁基苯酮、噻噸酮、2-氯噻噸酮、1-羥基環己基苯酮、三級丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,4-萘醌、1,2-苯並蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、三嗪類光聚合引發劑等。這些光聚合引發劑可單獨或2種以上組合使用。
在本發明中,上述光聚合引發劑的含量相對於上述彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中的總固體成分,以質量分率計優選1~20質量%的範圍。
作為本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物所使用的光聚合引發劑,只要藉由照射紫外線、電子射線等的活性能量線可產生自由基、陽離子,則沒有特別限定,例如可列舉二苯甲酮、N,N’-四乙基-4,4’-二氨基二苯甲酮、4-甲氧基-4’-二甲基氨基二苯甲酮、苯偶醯、2,2-二乙氧基苯乙酮、安息香、安息香甲基醚、安息香異丁基醚、苄基二甲基縮酮、α-羥基異丁基苯酮、噻噸酮、2-氯噻噸酮、1-羥基環己基苯酮、三級丁基蒽醌、1-氯蒽醌、2,3-二氯蒽醌、3-氯-2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、1,4-萘醌、1,2-苯並蒽醌、1,4-二甲基蒽醌、2-苯基蒽醌、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、三嗪類光聚合引發劑等。這些光聚合引發劑可單獨或2種以上組合使用。
在本發明中,上述光聚合引發劑的含量相對於上述彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中的總固體成分,以質量分率計優選1~20質量%的範圍。
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物主要由著色顏料、顏料分散助劑、高分子顏料分散劑、鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑、硫酸鋇及有機溶劑構成,上述成分合計在彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物中佔90~100質量%。
(可根據需要添加的添加劑)
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時,可根據需要適當使用熱阻聚劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等各種添加劑。
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時,可根據需要適當使用熱阻聚劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等各種添加劑。
[C.彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為非光固化性的情況]
彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為非光固化性時,不含有上述B.彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時所使用的光聚合性化合物、光聚合引發劑,可根據需要進一步配合上述彩色濾光片用顏料分散組成物的組成說明中所示的光聚合性化合物以外的樹脂。
彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為非光固化性時,不含有上述B.彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光固化性時所使用的光聚合性化合物、光聚合引發劑,可根據需要進一步配合上述彩色濾光片用顏料分散組成物的組成說明中所示的光聚合性化合物以外的樹脂。
(可根據需要添加的添加劑)
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為非光固化性時,可根據需要適當使用紫外線吸收劑、抗氧化劑等各種添加劑。
本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為非光固化性時,可根據需要適當使用紫外線吸收劑、抗氧化劑等各種添加劑。
(本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的製造方法)
對使用以上材料製造彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的方法進行說明。彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光聚合性時,相對於上述得到的彩色濾光片用顏料分散組成物,進一步添加光聚合性化合物、光聚合引發劑、根據需要的鹼可溶性樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而得到本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。
另外,其為非光聚合性時,可進一步加入鹼可溶性樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他添加劑等的任一種,從而得到本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。在上述的製造方法中也相同。
具體而言,例如可藉由上述製造方法(1)、(2)來得到。
另外,作為使用本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物來製造彩色濾光片的方法,可採用包括對其必需的裝置且作為該顏料分散組成物以外的構成為公知的方法來製造。
[實施例]
對使用以上材料製造彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物的方法進行說明。彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物為光聚合性時,相對於上述得到的彩色濾光片用顏料分散組成物,進一步添加光聚合性化合物、光聚合引發劑、根據需要的鹼可溶性樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他的添加劑,從而得到本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。
另外,其為非光聚合性時,可進一步加入鹼可溶性樹脂、硫酸鋇、有機溶劑、其他添加劑等的任一種,從而得到本發明的彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。在上述的製造方法中也相同。
具體而言,例如可藉由上述製造方法(1)、(2)來得到。
另外,作為使用本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物來製造彩色濾光片的方法,可採用包括對其必需的裝置且作為該顏料分散組成物以外的構成為公知的方法來製造。
[實施例]
以下列舉實施例來進一步詳細地說明本發明,但本發明不只限定於這些實施例。且,在沒有特別聲明的情況下,“%”意味著“質量%”,“份”意味著“質量份”。
<顏料分散劑>
酞菁衍生物:DISPER BYK-2100(畢克化學公司製)
<鹼可溶性樹脂>
ZAH110:綜研化學公司製,酸值:100mgKOH/g,重均分子量:約15000,固體成分含量35質量%
<光聚合性化合物>
DPHA:二季戊四醇六丙烯酸酯
<有機溶劑>
PGMEA:丙二醇單甲基醚乙酸酯
PGME:丙二醇單甲基醚
酞菁衍生物:DISPER BYK-2100(畢克化學公司製)
<鹼可溶性樹脂>
ZAH110:綜研化學公司製,酸值:100mgKOH/g,重均分子量:約15000,固體成分含量35質量%
<光聚合性化合物>
DPHA:二季戊四醇六丙烯酸酯
<有機溶劑>
PGMEA:丙二醇單甲基醚乙酸酯
PGME:丙二醇單甲基醚
基於下述表1所示的配合,得到彩色濾光片用顏料分散組成物。
表1
表1
MMA:甲基丙烯酸甲酯
BMA:甲基丙烯酸丁酯
NPM:N-苯基馬來醯亞胺
MAA:甲基丙烯酸
BMA:甲基丙烯酸丁酯
NPM:N-苯基馬來醯亞胺
MAA:甲基丙烯酸
(鹼可溶性樹脂溶液1的製造)
在燒瓶中加入3g 的MMA、5g 的BMA、2g 的MAA,並加入1200mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液1。
在燒瓶中加入3g 的MMA、5g 的BMA、2g 的MAA,並加入1200mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液1。
(鹼可溶性樹脂溶液2的製造)
在燒瓶中加入3g 的MMA、5g 的BMA、2g 的MAA,並加入1700mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液2。
在燒瓶中加入3g 的MMA、5g 的BMA、2g 的MAA,並加入1700mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液2。
(鹼可溶性樹脂溶液3的製造)
在燒瓶中加入3g 的NPM、3g 的MMA 、2g 的BMA、2g 的MAA ,並加入1200mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(NPM、MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液3。
在燒瓶中加入3g 的NPM、3g 的MMA 、2g 的BMA、2g 的MAA ,並加入1200mg 的AIBN,在攪拌後進行冷凍脫氣。
接著加入10g苯,一邊填充乾燥氮氣一邊進行攪拌。
浸於60℃的熱水浴反應24小時後,浸於乾冰甲醇浴使反應停止。
用同量的苯進行稀釋,注入到300ml的甲醇中使生成的樹脂沉澱。
用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂(NPM、MMA、BMA與MAA的無規共聚物)投入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中,從而得到鹼可溶性樹脂溶液3。
(鹼可溶性樹脂溶液4的製造)
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的BMA、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成MMA與BMA的無規共聚物部分鍵合的MAA的嵌段部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液4。
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的BMA、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成MMA與BMA的無規共聚物部分鍵合的MAA的嵌段部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液4。
(鹼可溶性樹脂溶液5的製造)
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的BMA、1L 的THF,並投入2.0mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與BMA的無規共聚物部分的MAA的嵌段聚合物部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=1/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液5。
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的BMA、1L 的THF,並投入2.0mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與BMA的無規共聚物部分的MAA的嵌段聚合物部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=1/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液5。
(鹼可溶性樹脂溶液6的製造)
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的NPM、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與NPM的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與NPM的無規共聚物部分的MAA的嵌段部分聚合物部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液6。
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、30g 的NPM、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與NPM的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與NPM的無規共聚物部分的MAA的嵌段部分聚合物部分,接下來加入20g 的BMA,並進一步使BMA的嵌段共聚物部分鍵合,攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液6。
(鹼可溶性樹脂溶液7的製造)
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、50g 的BMA、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與BMA的無規共聚物部分的MAA的嵌段聚合物部分,接下來攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液7。
在脫氣的玻璃製裝置中加入30g 的MMA、50g 的BMA、1L 的THF,並投入4.5mmol 的n-丁基鋰的己烷溶液(在此MMA與BMA的無規共聚物部分被合成)。
接著冷卻至-78℃並攪拌2小時。接著,加入20g 的MAA,合成鍵合於MMA與BMA的無規共聚物部分的MAA的嵌段聚合物部分,接下來攪拌2小時後使反應停止。
在大量的甲醇中滴加合成終止的溶液使其沉澱。用濾紙採集樹脂並用甲醇進行數次清洗,於60℃進行減壓乾燥。
將得到的樹脂加入到PGMEA/PGME=2/1的溶劑中從而得到鹼可溶性樹脂溶液7。
表2
將實施例A1~A4及對比例A1~3的彩色濾光片用紅色顏料分散組成物混合成為由表2中的各成分構成的組成,將其使用0.2mmΦ的氧化鋯珠藉由paint conditioner混煉6小時來得到。
表3
將紅色顏料分散組成物與其他的材料使用高速攪拌機均勻混合而使其成為表2的組成後,用孔徑3μm的膜過濾器進行過濾,從而得到彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物。
<試樣的製作>
將實施例及對比例的彩色濾光片用紅色顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後用高壓汞燈進行曝光來製作試樣。
<試樣的製作>
將實施例及對比例的彩色濾光片用紅色顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後用高壓汞燈進行曝光來製作試樣。
<顏色特性・對比度>
關於實施例及對比例的上述試樣,將各抗蝕劑的顏色特性(x,y,Y)用分光光度計(島津製作所公司製,UV-2500PC,C光源2°視野)進行測定。分別求得色度x=0.600下的y、亮度Y、對比度。
關於實施例及對比例的上述試樣,將各抗蝕劑的顏色特性(x,y,Y)用分光光度計(島津製作所公司製,UV-2500PC,C光源2°視野)進行測定。分別求得色度x=0.600下的y、亮度Y、對比度。
<初始黏度>
使用E型黏度計(東機產業股份有限公司製,R100型黏度計 型號RE100L)測定25℃下的黏度。
使用E型黏度計(東機產業股份有限公司製,R100型黏度計 型號RE100L)測定25℃下的黏度。
<黏度穩定性>
關於上述實施例及對比例的抗蝕劑法所使用的彩色濾光片用顏料分散組成物,分別將其採集到玻璃瓶中並密封,將40℃、5℃及室溫(23℃)的各溫度下保管1個月後的狀態按照下述評價標準進行評價。
○:保管前後的黏度變化率為10%以下
×:保管前後的黏度變化率超過10%
關於上述實施例及對比例的抗蝕劑法所使用的彩色濾光片用顏料分散組成物,分別將其採集到玻璃瓶中並密封,將40℃、5℃及室溫(23℃)的各溫度下保管1個月後的狀態按照下述評價標準進行評價。
○:保管前後的黏度變化率為10%以下
×:保管前後的黏度變化率超過10%
<PGMEA再溶解性試驗>
將顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後浸漬於PGMEA,並目視評價溶解狀態。
將顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後浸漬於PGMEA,並目視評價溶解狀態。
<顯影液溶解性試驗>
將顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後浸漬於KOH為0.05wt%的鹼中,並目視評價溶解狀態。
將顏料分散抗蝕劑組成物使用勻膠機塗布在玻璃基板上。接著,於100℃預烘3分鐘後浸漬於KOH為0.05wt%的鹼中,並目視評價溶解狀態。
根據各實施例的結果,藉由由PGMEA帶來的再溶解性,可確實地溶解抗蝕劑組成物,根據各對比例的結果而無法進行再溶解,停留於強剝離或弱剝離的程度。作為其結果,根據本發明的彩色濾光片用顏料分散組成物,可全面提高彩色濾光片用抗蝕劑組成物的黏度穩定性、PGMEA再溶解性及顯影液溶解性。據此可知製成抗蝕劑組成物時圖案化性能優異。
Claims (7)
- 一種彩色濾光片用顏料分散組成物,其含有著色顏料、顏料分散助劑、鹼可溶性樹脂及有機溶劑,其中該鹼可溶性樹脂含有嵌段聚合物。
- 如申請專利範圍第1項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中含有光聚合性化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中相對於著色顏料含有1~200質量%的嵌段聚合物。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物藉由活性聚合而合成。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中在嵌段聚合物的分子中,鹼可溶性的部位被局部化。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的彩色濾光片用顏料分散組成物,其中嵌段聚合物的酸值為5~250mgKOH/g。
- 一種彩色濾光片用顏料分散抗蝕劑組成物,含有申請專利範圍第1項至第6項中任一項的彩色濾光片用顏料分散組成物。
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