1230321 五、發明說明（1 ) 發明背景 本發明係關於光敏呈色組成物。更特別地，本發明係關 於一種光敏呈色組成物，其包括特定的顏料（換句話說爲 C · I .黃色顏料1 50 )、其它類的顏料、（甲基）丙烯酸樹脂、 溶劑、多官能基單體及光聚合反應起始劑。 包含顏料做爲呈色劑之光敏呈色組成物可有用地做爲呈 色影像形成材料，及可使用於不同的工藝範圍諸如彩色液 晶顯示器。 呈色的影像可藉由將此光敏呈色組成物塗佈到基材上， 乾燥包含在其中的溶劑以形成一呈色層，然後使該呈色層 接受曝光及顯影而形成。該呈色層需可溶於鹼金屬水溶液 ’因爲顯影製程會使用此鹼金屬水溶液做爲顯影劑。爲此 理由，於光敏呈色組成物中使用含酸性基團的接合樹脂。 例如，已於JP-A- 1 0 - 20485中建議一種光敏呈色組成物 ，其包括做爲接合樹脂而具有衍生自（甲基）丙烯酸苄酯（a ) 及（甲基）丙烯酸（B)之聚合單位的丙烯酸樹脂，其中各自 的單體之莫耳比爲（a)50至90及（B)10至50;及作爲呈色 劑之C . I .黃色顏料1 39或其類似物。 於實例中，使用含C · I ·黃色顏料1 50做爲呈色劑的光敏 呈色組成物無法總是產生具優秀淸晰度的影像。其原因爲 無法總是獲得具高度的均勻性、低的表面粗糙度及高的呈 色能力之濾色片。 考慮到前述的情況，本發明之發明家經過重覆密集地硏 究C . I ·黃色顏料1 5 0且探討其結果已發現，使用含特定的 1230321 五、發明說明（2) C.I·黃色顏料150之光敏呈色組成物可形成具有優秀淸晰 度的影像，及可穩定地提供具高度的均勻性、低的表面粗 糙度及高的呈色能力之濾色片。本發明之發明家已藉由此 發現之不同的其它考慮而完成本發明。 發明槪述 此外’本發明提供一種可實行的優良光敏呈色組成物， 其包括C · I ·黃色顏料1 50，其以四氫呋喃萃取時會產生1 重量％或較少的萃取物量；其它類的顏料；溶劑；（甲基） 丙烯酸樹脂；多官能基單體及光聚合反應起始劑。 較佳具體實施例的詳細說明 該光敏呈色組成物之特徵爲使用特定的C . I .黃色顏料 1 5 0做爲呈色劑。該特定的c . I ·黃色顏料1 5 0當以四氫呋 喃（於此之後縮寫爲"THF ")萃取時會產生1個重量％或較少 的萃取物量。較佳地，該特定的c .丨·黃色顏料丨5 〇當以 THF萃取時產生〇·8重量％或較少的萃取物量。如於本文中 使用’以THF萃取而產生萃取物意謂著該C.I.黃色顏料 150以重量比該C.I·黃色顏料150大20至30倍的THF萃 取而產生萃取物。 於本發明中使用的其它顏料並無特別限制。其實例包括 黃色的顏料類，諸如C.I.黃色顏料20、C.I.黃色顏料 24、（：.1.黃色顏料42、（：.1.黃色顏料43、〔.1.黃色顏料 8 3、C . I .黃色顏料8 6、C · I .黃色顏料9 3、C . I .黃色顏料 1230321 五、發明說明（3) 1 0 9、C · I .黃色顏料丨丨〇、c .丨.黃色顏料i n、c . I ·黃色顏 料125、C . I .黃色顏料ip、C·丨.黃色顏料1 38、c .丨.黃色 顏料1 3 9、C · I ·黃色顏料1 5 5、C · I ·黃色顏料1 5 7、C . I .黃 色顏料185、C. I ·黃色顏料147、C. ：[•黃色顏料14 8、C. I . 黃色顏料1 5 3、C . I .黃色顏料1 5 4、C . I .黃色顏料1 6 6及 C · I .黃色顏料1 6 8 ; 檀色的顏料，類諸如c .丨.橙色顏料36、c ·丨.橙色顏料 4 1、C . I ·橙色顏料4 3、c ·〗.橙色顏料5丨、c ·丨·橙色顏料 55、C.I·橙色顏料59、CI •橙色顏料61、CI•橙色顏料 7 1及C · I .橙色顏料7 3 ; 紅色的顏料，諸如C · I .紅色顏料 C.I.紅色顏料97υ•紅色顏料1〇1、Ci.紅色顔料⑻ :1、c.i.紅色顏料122、CI •紅色顏料i23 ' ci·紅色顏 料144、C·!.紅色顔料149、C I.紅色顏料i66、c ^紅色' 顏料㈣、（:丄紅色顔料175、㈡紅色顔料Μ、。 色顏料m、c.u工色顔料179、C I•紅色顏料i8g、c」· 紅色頑料185、C.I·紅色顏㈣19Q、CI.紅色顏料⑼、 c丄紅色顏料209、。」.紅色顏料2i5、c i· 、□·紅色顔料2^丄紅色顏料.紅色顏;; 223 C.K紅色顏料224、C I.紅色顏料⑽ 料…·ι·紅色顏料254、。」·紅色顏料257、.c.= 顏料㈣^丄紅色顏心…㈡紅色顔料 ^、 色顏料紅色顏料272、〔丄紅色顔料4δ·^·紅
1230321 五、發明說明（4) 紫色的顔料’諸如C . I .紫色顏料1 5、c . I ·紫色顏料1 9 、〔.1.糸色顏料23、（：.1紫色顏料29、（：.1.紫色顏料3 0 、匕1.紫色顔料37、（：1.紫色顏料4〇、（：1紫色顏料5〇 藍色的顏料’諸如c · I .藍色顏料丨5、C . I ·藍色顏料1 5 :2、C · I .藍色顏料1 5 : 4、c · z .藍色顏料1 5 : 6、c .丨.藍 色顏料16、C.I.藍色顏料22、CI.藍色顏料27'c·!.藍 色顏料29、C.I·藍色顏料6〇、及C I.藍色顏料64 ;及 綠色的顏料，諸如C . I .綠色顏料7及C . I ·綠色顏料3 6 〇 以THF從每個其它的顏料萃取的萃取物量較佳地爲1個 重量％或較少，更佳地爲〇 . 8個重量％或較少。 以THF萃取C . I ·黃色顏料1 5 0時所產生的萃取物包括較 高的具有約1 2至20個碳原子之脂肪酸、或其鹽類、其與 具有約1至20個碳原子的醇類之酯類及其類似物。這些 物質的量較佳地爲1個重量％或較少，更佳地爲〇 . 8重量％ 或較少。 於光敏呈色組成物中C · I ·黃色顏料1 5 0及其它顏料的總 成分（相對於固體成分的總量）通常從5至80重量％，$交{圭 地從10至70重量％。 當使用（甲基）丙烯酸樹脂做爲本發明之接合劑日寺，s胃 使用具有衍生自（甲基）丙烯酸苄酯（a)及（甲基）丙嫌酸（B) 之聚合單位的樹脂。這些單體的莫耳比（a) : (B)通常爲5〇 1230321 五、發明說明（5) 至90 : 1〇至50，較佳地爲60至85 : 15至40。若（B)的 混合比多於5 0，則產生的分散物顯示出增加的黏度因而具 有較差的分散性質，而趨向於形成在影像-形成部分對鹼 金屬顯影劑具有較低阻抗之影像。若其少於1 0時，則產 生的分散物亦顯示出較差的分散性質，而趨向於形成在無 影像-形成部分對鹼金屬顯影劑具有差的溶解度之影像。 此樹脂之聚苯乙烯-換算分子量較佳地爲 5，000至 3 00, 000。若其分子量大於300,000，則產生的分散物顯示 出增加的黏度因此趨向於難以均勻地塗佈。若其少於 5，000，則產生的分散物顯示出減少太多的黏度因此亦趨 向於難以均勻地塗佈。 於製備上述描述的丙烯酸樹脂組成物時，可使用其它額 外的單體。此類單體之實例包括丙烯酸苯酯、丙烯腈、醋 酸乙烯酯、N -乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸2 -羥乙酯、丙 烯酸2 -羥乙酯、丙烯酸2 -乙基己酯、丙烯酸壬苯基卡必 醇酯、丙烯酸2 -羥基-3 -苯氧基丙酯、甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯及馬來酐。 於本發明之光敏呈色組成物中丙烯酸樹脂/顏料的重量 比通常約0 · 1至1 6，較佳地約0 . 25至7。 包含於本發明之光敏呈色組成物中的溶劑之實例包括亞 烴二醇單烷基醚類，諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、 丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二甘醇單甲醚及二甘醇單 乙醚；聚亞烴二醇單烷基醚；上述醚類之醋酸酯類；醋酸 1230321 五、發明說明（6) 酯類，諸如醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸異丙酯、醋酸正 丁酯及醋酸異丁酯；芳香烴類，諸如苯、甲苯及二甲苯； 酮類，諸如甲基乙基酮、丙酮、甲基異丁基酮及環己酮； 醇類，諸如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、 二甘醇及甘油；及脂環醚類，諸如四氫呋喃及環氧己烷。 在此些當中，亞烴二醇單烷基醚、其醋酸酯類、醋酸酯 類及甲基乙基酮爲較佳的。該溶劑的一般使用量爲可使光 敏呈色組成物的固體成分變成3-70重量％，較佳地5-50 重量％。 於本發明中使用的多官能基單體之實例包括（甲基）丙烯 酸酯、胺基甲酸乙酯（甲基）丙烯酸酯、（甲基）丙烯酸醯胺 、烯丙基化合物及乙烯基酯，如於JP-A- 60 - 25853 9中所 教導。在此些當中，較佳地使用（甲基）丙烯酸酯。多官能 基單體的量（相對於在具顏料-分散的光敏組成物中之其它 固體成分的量）較佳地從1 0至60重量％。 於本發明中使用的光聚合反應起始劑可爲任何於技藝中 常使用之光聚合反應起始劑。此光聚合反應起始劑類之實 例包括乙醯苯型式、苯偶姻型式、硫蒽酮型式、s -三嗪型 式及其他型式。乙醯苯型式起始劑類的特定實例包括寡聚 物，諸如二乙氧基乙醯苯、2 -羥基-2-甲基-1-苯基-1-丙 酮、苄基二甲基縮酮、2 -羥基- l- [4-(2 -羥基乙氧基）苯基 ]-2 -甲基-1-丙酮、丨_羥環己基苯基酮、2 -甲基_丨_(仁甲 基苯硫基）-2 -嗎啉基-1 -丙酮、2 -苄基-2 -二甲基胺基-1 - 1230321 五、發明說明（7) (4 -嗎啉基苯基）-1· 丁酮、2 -羥基-2-甲基- l- [4-(l -甲基 乙烯基）苯基]-1 -丙酮。 苯偶姻型式起始劑類的特定實例包括苯偶姻、苯偶姻甲 醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚及苯偶姻異丁醚。 二苯甲酮型式起始劑類的特定實例包括二苯甲酮、苯甲 酸甲基鄰-苯甲醯酯、4 -苯基二苯甲酮、4 -苯甲醯- 4’-甲 基二苯基硫醚、3 , 3，，4,4 ’ -四（第三丁基過氧羧基）二苯甲 酮及2，4,6-三甲基二苯甲酮。 硫蒽酮型式起始劑類的特定實例包括2 -異丙基硫蒽酮、 4 _異丙基硫蒽酮、2，4 -二乙基硫蒽酮、2，4 -二氯硫蒽酮及 1 -氯-4 -丙氧基硫惠酮。 s -三畊型式的特定實例包括2,4 -雙（三氯甲基）-6-(4 -甲 氧基苯基）-1,3,5-三哄、2,4 -雙（三氯甲基）-6-(4 -甲氧基 苯基）-1,3,5-三畊、2,4 -雙（三氯甲基）-6-胡椒基-1，3, 5-三阱、2,4 -雙（三氯甲基）-6-(4 -甲氧基月桂基）-1,3，5 -三 口井、2,4 -雙（三氯甲基）-6-[2-(5 -甲基咲喃-2-基）乙烯基 ]-1,3,5-三哄、2,4 -雙（三氯甲基）-6-[2-(呋喃-2-基）乙 烯基]-1,3 ,5-三哄、2,4-雙（三氯甲基）-6-(4-二乙基胺基 -2 -甲基月桂基卜1，3,5-三畊及2,4-雙（三氯甲基.）-6-(3，4 -二甲氧基月桂基）-1 , 3，5 -三阱。 其它起始劑類之特定實例包括氧化2 , 4，6 -三甲基苯甲醯 二苯基膦、2,2’-雙（鄰-氯苯基）_4,4’，5, 5’-四苯基-1，2’-二咪唑、10 -丁基-2-氯吖卩定酮、2 -乙基蒽醒、；基、 1230321 五、發明說明（8) 9 , 1 0 -菲醌、梓腦醌、苯甲醯甲酸甲酯及二茂鈦化合物。 可單獨地使用這些光聚合反應起始劑或以二種或多種組 合著使用。 於光敏呈色組成物中光聚合反應起始劑的成分（相對於 多官能基單體的成分）從0 . 3至1 00重量％，較佳地從0 . 5 至6 0重量％。 本發明之光敏呈色組成物較佳地包含一分散劑。此分散 劑之實例包括顏料衍生物類，其中每個可利用於形成有機 顏料的骨架中導入做爲側鏈的取代基而獲得，該些取代基 諸如碾、磺胺、胺基甲基或甲基酞醯亞胺；高分子分散劑 ;及烷醇胺、羧酸醯胺、尿素或醯胺型式之低分子分散劑 。這些分散劑可單獨地使用或以混合物型式使用。 雖然烷醇胺型式的分散劑可爲於其分子中具有一個氮原 子之化合物，但於其分子中具有二個或更多個氮原子之烷 醇胺較佳。這些烷醇胺類可單獨地使用或以組合方式使用 。於實例中，於其分子中具有二個或更多個氮原子之烷醇 胺與於其分子中具有一個氮原子之烷醇胺結合，前者於二 者混合物中的比例較佳地不少於5%，更佳地不少於50%。 於實例中，烷醇胺型式的分散劑與其它分散劑結合，烷醇 胺型式的分散劑比例或更多，以總分散劑的1 〇〇個重量份 爲準。 於顏料-分散的組成物中之分散劑比例（以使用的顏料之 100個重量份爲準）從0.1至200個重量份，較佳地從1至 -10- 1230321 五、發明說明（9 ) 5 0個重量份。 本發明之光敏呈色組成物通常可利用製備由顏料、分散 劑、溶劑及其類似物組成之顏料-分散的組成物，然後立 刻與（甲基）丙烯酸樹脂、多官能基單體、光聚合反應起始 劑及其類似物混合而獲得。 於顏料-分散的組成物中之顏料可有利地使用分散機器 來分散，如揉捏器、輥筒製粉機、球磨機、磨碎機、超級 硏磨機、溶解器、同源混合器、砂磨機或小珠硏磨機。特 別佳的分散方法包括將顏料、分散劑及溶劑混合物使用合 適用於高黏度液體之分散機器（諸如揉捏器或輥筒製粉機） 來粗略地分散；加入溶劑或其類似物至產生的分散物中， 以將該分散物的黏度調整至合適於欲使用的分散機器之程 度；及將該分散物於使用諸如小珠等媒介的分散機器中接 受精細的分散。於使用此媒介的分散機器中，分散物的溫 度越低越佳。特別地’較佳地將該分散物冷卻至30°C或較 低。 隨後地，將因此製備之顏料-分散的組成物與（甲基）丙 烯酸樹脂、多官能基單體、光聚合反應起始劑及其類似物 混合以獲得本發明之光敏呈色組成物。 使用如此獲得之光敏呈色組成物來形成濾、色片之方法包 括至少下列步驟（1)及（2): (1 )形成含顏料分散在其中的光敏層，其可利用將光敏 呈色組成物塗佈到基材上及乾燥；或可利用將光敏呈色組 -11- 1230321 五、發明說明（1 〇 ) 成物塗佈到暫時支撐的成員上、乾燥以形成一薄層及將該 層搬移至基材上；及 (2 )使含顏料分散在其中的光敏組成物層接受曝露至輻 射及顯影以形成圖案。 於形成使用於液晶顯示板或其類似物的濾色片中，重覆 步驟（1 )及（2 )，及若需要，將第二顏色及接替的顏色之圖 案與第一顏色之圖案結合以形成濾色片。例如，亦可應用 如描述於]P-A-4-208940、5-72724、5-80503 及 5-173320 之轉換方法來形成濾色片。 較佳地使用透明的材料諸如玻璃板及透明的塑膠板做爲 基材。爲了改善在基材及光敏呈色組成物間之黏附性，可 在組成物中加入一矽烷耦合劑，其可選自一些商業上可購 得的產品，或此矽烷耦合劑可於基材上造成作用接著塗佈 該組成物到基材之上。可用來將光敏呈色組成物塗佈到基 材上之工具包括旋轉塗佈機、滾筒塗佈機、棒式塗佈機、 簾式塗佈機及隙縫和旋轉塗佈機。 於本發明中合適的顯影劑之實例包括氫氧化物、鹼金屬 或鹼土金屬之碳酸鹽及碳酸氫鹽的水溶液、氨水及四級銨 鹽的水溶液。 實例 於此之後，本發明將以實例更特別地描述，但是不應該 解釋爲本發明之限制。於下列實例中’使用"份"來表示任 何組分的含量或任何使用的材料之重’其以重量爲基礎除 -12- 1230321 五、發明說明（11) 非有其它特別的提到。以THF萃取而產生的萃取物量之測 定値可利用準確地稱量約1 . 2克的顏料、將其放入離心管 、加入約30毫升的THF至該顏料、將所獲得的混合物使 用超音波淸潔器來萃取3 0分鐘、分離出所產生的上層液 體、在低壓下蒸發掉低沸點的成分、接著在低壓下乾燥及 稱重所產生的基質而獲得。 實例1 (1) 將5.00份的C.I.黃色顏料150(其以THF萃取時會 產生0 . 5 %的萃取物量）、1 . 5 0份的分散劑（S ο 1 s p e r s e 32000，由AVECIA CO.製造）及9.45份的丙二醇單甲醚醋 酸酯使用DISPER於5 00 r pm下一起預混一小時，然後加入 61份的氧化鍩小珠至產生的預混合物，以高速攪拌硏磨機 進行分散五小時。爲了產生分散物，加入含1 . 50份的接 合樹脂（甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物：組成物，其 重量比率=80/20，及重量-平均分子量=2 5, 400)及 20.95 份的丙二醇單甲醚醋酸酯之混合物，及將所得的混合物接 受混合以獲得顏料分散物。 (2) 將38.4份如此獲得之顏料分散物與含4.42份如上述之 相同接合劑、5.72份的丙烯酸單體（二季戊四醇六丙烯酸酯： "KAYARAD DPHA"，由日本化藥股份有限公司製造）、1 .37份的 Irgacure-907(由西巴特化公司（Ciba Specialty Chemicals CO.)製造）、0.69份的KAYACURE DETX-S(由日本化藥股份有 限公司製造）、及49.6份的丙二醇單甲醚醋酸酯混合物混合 1230321 五、發明說明（12) 物混合，以製備光敏呈色組成物。因此製備之組成物具有 優秀的流動性。甚至在組成物已經保存3 0天之後，該組 成物仍然具有優秀的流動性。 實例2 以如實例1的相同方法製備光敏呈色組成物，除了使用 以THF萃取時會產生0.7%的萃取物量之C.I.黃色顏料150 來代替於實例1中使用的C . I .黃色顏料1 5 0。因此製備的 組成物具有優秀的流動性。甚至在組成物已經保存30天 之後，該組成物仍然具有優秀的流動性。 比較例1 以如實例1的相同方法製備光敏呈色組成物，除了使用 以THF萃取時會產生10%萃取物量的c. I .黃色顏料1 50來 代替於實例1中使用的C . I .黃色顏料1 5 0。因此製備的組 成物具有優秀的流動性。甚至在組成物已經保存30天之 後，該組成物仍然具有優秀的流動性。 實例3及4 於#7059的玻璃基材（由康寧日本公司製造）上，使用旋 轉塗佈機各別地塗佈於實例1及2中獲得的每個光敏呈色 組成物至想要的厚度，接著於1 〇(TC下乾燥三分鐘。在冷 卻後’將因此形成的每個呈色層透過光罩曝露至由高壓汞 燈產生的1 5 0毫焦耳/平方公分之紫外輻射。在旋轉塗佈 後兀成曝先 2 0分鐘。隨後地’將每個基材浸入含 -14- 1230321 五、發明說明（13) 0 . 05%的氫氧化鉀及0 . 2%的丁基萘磺酸鈉之水溶液中顯影 ，因此形成具有尺寸爲200 nil X 50 之黃色影像。因此 形成之每個影像皆具有優秀的淸晰度，及於任何一個基材 上並無未溶解的物質遺留在無圖素的部分。更進一步，其 可形成具有高度的均勻性、低的表面粗糙度及高的呈色能 力之濾色片。 比較例2 根據實例3形成影像，除了使用於比較的實例1中獲得 的光敏呈色組成物代替於實例3中使用的光敏呈色組成物 ，及在20分鐘內完成旋轉塗佈及曝光。因此形成的影像 含紋裂狀態的不均勻表面、高的表面粗糙度及粗糙的體表 邊緣、及具有明顯較差的淸晰度。 實例5 根據實例3形成影像，除了使用將於實例1中所獲得的 光敏呈色組成物於室溫下保存8天後之光敏呈色組成物來 代替於實例3中使用的光敏呈色組成物。因此形成的影像 具有優秀的淸晰度。更進一步，其可形成具有高度的均勻 性、低的表面粗糙度及高的呈色能力之濾色片。 實例6 根據實例3形成影像，除了使用將於實例2所中獲得的 光敏呈色組成物於室溫下保存8天後之光敏呈色組成物來 代替於實例3中使用的光敏呈色組成物。因此形成的影像 具有優秀的淸晰度。更進一步，其可形成具有高度的均勻 -1 5- 1230321 五、發明說明（14) 性、低的表面粗糙度及高的呈色能力之濾色片。 比較例3 根據實例3形成影像，除了使用將於比較例1中所獲得 的光敏呈色組成物於室溫下保存8天後之光敏呈色組成物 來代替於實例3中使用的光敏呈色組成物。因此形成的影 像含紋裂狀態的不均勻表面、高的表面粗糙度及粗糙的體 表邊緣、及具有明顯較差的淸晰度。 根據本發明之光敏呈色組成物具有優良的流動性、抗結 塊性質、抗結晶性質、呈色能力及其類似的性質。若使用 該光敏呈色組成物，則當以鹼金屬水溶液顯影時可形成具 有優秀淸晰度的影像；及其可製造具有高度的均勻性、低 的表面粗糙度及高的呈色能力之濾色片；及可獲得穩定的 液晶顯示板。 -16-