TWI405034B - A hardened composition, a color filter, and a liquid crystal display device - Google Patents

A hardened composition, a color filter, and a liquid crystal display device Download PDF

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Description

硬化性組成物、彩色濾光片、及液晶顯示裝置
本發明係關於硬化性組成物、彩色濾光片、及液晶顯示裝置。詳細而言,形成使用於液晶顯示裝置(液晶面板)等之顯示構件的製造之畫素或黑色矩陣等之硬化性組成物(光阻)、彩色濾光片、及液晶顯示裝置。
液晶顯示裝置等之顯示構件的製造所使用的畫素、黑色矩陣、光阻間隔物、稜(rib)材、保護膜等,一般而言,經由將硬化性組成物塗佈於基板,形成硬化性組成物層之步驟被形成。
於上述塗佈步驟中,可使用先前技術旋轉塗佈法,但近年來因為基板的大型化與省液化的必要性,而轉移至狹縫及旋轉式塗佈法(slit and spin coating)或擠壓式塗佈法(die coating)。特別是藉由擠壓式塗佈法完全無藉由旋轉塗佈法進行塗佈時附著重霧等之影響、及異物發生被抑制等,由綜合的觀點而言較佳。
惟,狹縫及旋轉式塗佈法或擠壓式塗佈法,因為硬化性組成物乾掉而在配料機噴嘴的先端所發生的凝聚異物,附著於塗佈膜上後變成剝離異物而降低產率之問題變嚴重。
為了解決此問題,例如專利文獻1係揭示將使用著色畫像形成用感光液所形成的乾燥膜,浸漬於該感光液所包含的溶劑時,可使其於5分鐘以內被解溶(以下,形成乾燥膜,將其溶解於與原組成物中所包含的者相同的溶劑這件事,稱為「再溶解」,亦將符合於此之性質稱為「再溶解性」。)之著色影像形成用感光液與其方法。惟,在實際的製造過程,則因為一度發生的凝聚異物未等待再溶解的時間而被散佈於塗佈面,所專利文獻1所記載的技術的重複性低,不足以改善因為凝聚異物所造成的產率降低。
此外,專利文獻2係揭示清掃噴嘴先端之裝置,惟,在實際的製造過程,很難完全的去除銳利形狀的噴嘴先端的異物,此外會有因為噴嘴的清掃而必須中斷塗佈動作,而阻礙製造生產之問題。而且,清掃不完全則噴嘴先端發生擦拭殘留的液體池,而會有導致塗佈的不均勻性(斑)的問題。
專利文獻1:特開2002-23352號公報專利文獻2:特開平9-192566號公報專利文獻3:特開2006-343648號公報
本發明鑑於上述的先前技術,發現可適當的評估在狹縫及旋轉式塗佈法或擠壓式塗佈法中凝聚異物的產生量之硬化性組成物的塗佈適性評估方法,此外,具有特定的組成,而且發現用該評估方法可得到優良的結果之硬化性組成物,非常適用於狹縫及旋轉式塗佈法或擠壓式塗佈法。
本發明的目的在於提供適合藉由狹縫及旋轉式塗佈法或擠壓式塗佈法塗佈之硬化性組成物,而且使用其所形成的高品質的彩色濾光片、及液晶顯示裝置。
本發明者等經過精心研究的結果,發現藉由利用非依賴硬化性組成物的塗佈適性,而是著重於凝聚異物的發生過程之適當的評估方法,可解決上述課題,而達成成本發明。亦即,本發明的要旨如下述。
(i)一種硬化物組成物,係含有(A)黏合劑樹脂、(B)單體、(C)溶劑及(D)顏料之硬化性組成物,其特徵為該硬化性組成物的水分含量為0.4重量%以上2.0重量%以下,藉由特定下述(1)~(4)的步驟所成的塗佈適性評估方法(I)之被形成於玻璃試驗片的一稜線上的附著物(a)為2μg以下,而且將該硬化性組成物在常壓下以35℃保存2週時的黏度上升為1.0cps以下。
[塗佈適性評估方法(I)]
(1)在氣體環境溫度23℃,將長度100mm×寬度5mm×厚度0.7mm的玻璃試驗片的縱方向的前端部份20mm,以12.5mm/秒的速度浸漬於硬化性組成物中,然後維持4秒之步驟(2)將該玻璃試驗片,以12.5mm/秒的速度從硬化性組成物取出,將該玻璃試驗片的前端往下保持垂直後,在氣體環境溫度23℃、濕度55%、風速0.5±0.2m/秒的條件下使其乾燥52秒之步驟(3)重複步驟(1)及(2)合計250次,該玻璃試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物之步驟(4)該玻璃試驗片的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線之步驟(再者,被選擇的稜線上的附著物被稱為「附著物(a)」。)
(ii)使用上述(i)所記載的硬化性組成物所形成的彩色濾光片。
(iii)使用上述(ii)所記載的硬化性組成物所形成的液晶顯示裝置。
依據本發明,可提供較少發生凝聚異物、具有優異的保存安定性之硬化性組成物;此外,藉由使用如此的硬化性組成物,可較少發生因為剝離片異物所造成的缺陷且高品質的彩色濾光片、及液晶顯示裝置。
[實施發明之最佳形態]
以下詳細說明本發明的實施形態,此等乃為本發明的實施形態的其中一例,本發明並不限定於此等內容。
[1]硬化性組成物
本發明的硬化性組成物,係含有(A)黏合劑樹脂、(B)單體、(C)溶劑及(D)顏料之硬化性組成物,其特徵為該硬化性組成物的水分含量為0.4重量%以上2.0重量%以下,藉由特定下述(1)~(4)的步驟所成的塗佈適性評估方法(I)中,被形成於玻璃試驗片的一稜線上的附著物(a)為2μg以下,而且將該硬化性組成物在常壓下以35℃保存2週時的黏度上升為1.0cps以下。
[1-1]硬化性組成物的水分含量本發明的硬化性組成物,該組成物中的水分含量為0.4重量%以上,較佳為0.5重量%以上,更佳為0.6重量%以上,特別佳為0.7重量%以上,以及0.2重量%以下,較佳為1.5重量%以下,更佳為1.2重量%以下,特別佳為0.9重量%以下。水分含量太少則無法表現出異物降低效果,太多則在硬化性或長期保存性方面會有問題。
再者,硬化性組成物中的水分量,可藉由習知的手段測量及調整,例如將使用後述方法所調製的硬化性組成物的水分量,用卡爾-費歇法測量,不足部分藉由於硬化性組成物中滴入水而補償,過剩部分可將預先用烘箱等被真空乾燥的分子篩(例如,和光純藥工業公司製「Molecular Sieves 3A 1/16」等,加進硬化物組成物後藉由攪拌脫水。
其他的脫水的手段,可列舉使用矽膠、氧化鋁等之多孔質材料,或亞硫酸鈉(Na2 SO3 )、氯化鈣等之脫水劑之方法,但並不限定於此等方法。
[1-2]附著物(a)本發明的硬化性組成物,於下述(1)~(4)的步驟所成的塗佈適性評估方法(I),被形成於玻璃試驗片的一稜線上的附著物(a)為2μg以下。
[塗佈適性評估方法(I)]
(1)將100mm×5mm×0.7mm的玻璃試驗片的前端部份20mm,在氣溫23℃的條件下,於硬化物組成物中浸漬4秒之步驟(2)將該玻璃試驗片,從硬化性組成物取出,將前端往下保持垂直後,在氣溫23℃、濕度55%、風速0.5m/秒的條件下使其乾燥52秒之步驟(3)重複步驟(1)及(2)合計250次,該玻璃試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物之步驟(4)該玻璃試驗片的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線之步驟。
(再者,被選擇之稜線上的附著物被稱為「附著物(a)」。)
[1-2-1]硬化性組成物的塗佈適性評估方法(I)以下,說明關於各步驟。
步驟(1):「在氣體環境溫度23℃,將長度100mm×寬度5mm×厚度0.7mm的玻璃試驗片的縱方向的前端部份20mm,以12.5mm/秒的速度浸漬於硬化物組成物中,然後維持4秒之步驟。」
浸漬步驟的氣體環境溫度,亦即本發明實施浸漬步驟之室溫為23℃,所浸漬的硬化性組成物的液溫,可為該硬化性組成物通常存在於上述室溫下之液溫。液溫太低則會有黏度變高的傾向,太高則會有產生溫度劣化之虞。
將試驗片浸漬於硬化性組成物中時之速度為12.5mm/秒,被浸漬時之速度,為了使試驗片的浸漬時間均勻,使其為與後述之取出速度相同之速度較佳。
浸漬時間為4秒,此處之浸漬時間之意,係指將玻璃試驗片的縱方向的前端部份20mm浸漬於硬化性組成物中後,維持浸漬狀態之時間。會有浸漬時間太短則重複性易發生問題,太長則異物不易形成之傾向。
步驟(2):「將該玻璃試驗片,以12.5mm/秒的速度從硬化性組成物取出,將該玻璃試驗片的前端往下保持垂直後,在氣體環境溫度23℃、濕度55%、風速0.5±0.2m/秒的條件下使其乾燥52秒之步驟。」
將步驟(1)中浸漬的試驗片,從硬化性組成物取出、乾燥。取出試驗片時之取出速度,與使其浸漬時的速度相同,為12.5mm/秒。會有取出速度太慢則試驗片偕同的液體太少而附著物(a)不易被形成,太快則試驗片偕同的液體太多而異物的判別不易之虞。
取出的玻璃試驗片,將其前端往下保持垂直後,在氣體環境溫度23℃、濕度55%、風速0.5±0.2m/秒的條件下使其乾燥52秒之步驟。此時,從保持垂直的試驗片的上側往下側,藉由氣流垂直的流動下之強制對流乾燥(藉由氣流在一定的方向上用一定的風速作用之條件進行乾燥),因為在試驗片的4稜線上附著物(a)均等地被形成,故較佳。會有乾燥風速太慢則附著物(a)不易形成,太快則試驗片振動之虞,此外,強制對流乾燥時的風速的振幅為±0.2m/秒。
本發明中,乾燥速度之意,係指從硬化性組成物完全取出試驗片後,維持乾燥狀態之時間。
再者,使乾燥溫度為23℃,會有太低則異物不易形成,太高則產生硬化之虞。
步驟(3):「重複步驟(1)及(2)合計250次,該玻璃試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物之步驟。」
藉由複數次重複上述步驟(1)及(2)(本發明為250次),在試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物。
步驟(4):「該玻璃試驗片的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線之步驟(再者,被選擇的稜線上的附著物被稱為「附著物(a)」。)
上述附著物特別容易形成於試驗片的稜線部份(參考圖1~3)。
本發明的硬化性組成物,係玻璃試驗片的縱方向的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線,以使該稜線上所形成的附著物的量(亦即「附著物(a)的量」)成為2μg以下為條件。可藉由測量此附著物(a)的量,判斷硬化性組成物的塗佈適性。
附著物(a)的重量的測量方法並沒有特別的限制,例如可測量從試驗片刮取的重量,亦可預先使用該硬化物組成物測量所形成的膜的比重備用,用3維雷射顯微鏡等測量附著物(a)的體積,由此等之積計算。
附著物(a)的重量為2μg以下,較佳為低於1μg,附著物(a)的重量太大則凝聚異物的發生可能性變大,此外附著物(a)的重量一般0.1μg以上左右,但愈少愈好。
要將附著物(a)的量控制在上述範圍內,例如進行調整(D)顏料的分散條件、顏料濃度、黏合劑樹脂的種類或其分子量、分散劑的種類或其含量、溶劑組成、及硬化性組成物的水分量等為有效的作法。
顏料分散係以可得到品質充分安定的顏料分散液之條件進行較佳。
分散不充分之意,係指附著於顏料的分散劑的附著量不足。如此狀態的顏料分散液,一度固化成為塗膜,則顏料的露出部份變多,即使再度浸漬於溶劑亦不會溶解;相反的分散過度時,分散劑頑固且緊密地附著於顏料表面。認為如此的顏料分散液一度固化成為塗膜,則即使再度浸漬於溶劑,具有分散劑分子之tail構造(後述)之間溶劑不易進入,顏料分散體(顏料、與附著在其周圍的分散劑之並稱)形成附著物。
此外顏料濃度太高,則硬化性組成物的塗佈膜乾燥時,膜中的顏料分散體的含量太多,依然因為溶劑變得不易滲入膜中,而易成為附著物。
硬化物組成物中所含有的黏合劑樹脂的分子量,愈小者愈易與溶劑溶在一起,塗膜化後再浸漬於溶劑時易再分散。惟,分子量愈小,因為顏料彼此易凝聚而分散變不安定,故一度乾燥則易成為附著物。
硬化物組成物中所含有的分散劑相對於顏料之含量亦重要,太少則分散體不安定,而顏料易凝聚,容易變成異物,而且,如同後述,附著劑(a)的量亦隨著分散劑或溶劑的種類而改變。
特別是使硬化性組成物的水分量在上述[1-1]所記載的範圍,對於逹成本發明之上述的數值範圍而言有效果。
像這樣藉由適當調整硬化性組成物的水分量、或上述的各種構成成份的種類或量、或顏料分散條件等,可得到於本發明的塗佈適性評估方法(I)中附著量(a)成為2μg以下之硬化性組成物。
[1-3]黏度本發明的硬化性組成物,係在常壓下以35℃保存2週時的黏度上升為1.0cps以下,較佳為低於0.5cps。黏度增加的硬化性組成物,因為容易產生塗佈不均勻或乾燥不均勻,又在極端情況下要塗佈於基板上這件事困難或不可能,故事實上無法製造彩色濾光片。硬化性組成物之保存後的黏度上升多於1.0cps,則很難使用其製造商業用的彩色濾光片。
再者,本發明中「黏度」之意,係指用E型黏度計在測量試料量1.0ml、測量溫度23℃、旋轉數20rpm所測量的數值。
硬化性組成物的黏度增加的原因有幾個,可列舉例如磷酸丙烯酸酯與水分共存。如專利文獻3等所記載,為提高使用硬化性組成物所形成的畫素對基板的密合性,會有使硬化性組成物中含有磷酸丙烯酸酯的情況。惟,含有磷酸丙烯酸酯之硬化性組成物,再含有水,則該硬化性組成物會隨著保存而黏度上升,因而降低影像形成性。具體而言,發生例如無法從擠壓式塗佈法的噴嘴均勻地噴出硬化生組成物而發生塗佈不均勻或塗佈條紋、旋轉塗佈時滴下液無法充分均勻地擴散而發生放射狀的不均勻或塗佈殘留、無法充分地進行乾燥時的塗平而變成不均勻等之問題。
本發明的硬化性組成物,不含有磷酸丙烯酸酯、或磷酸丙烯酸酯的含量為5重量%以下為佳,更佳為3重量%以下,最佳為0重量%(不含)。由抑制黏度上升之觀點而言,磷酸丙烯酸酯的含量愈少愈好。
此外黏度上升的原因,可列舉因為過度的顏料分散而顯示出結構黏性、因為樹脂或單體的暗反應而產生聚合等。
不管原因為任何一種,狀況皆相同,硬化性組成物的保存後的黏度大幅上升至大於1.0cps,則在商業上製造彩色濾光片方面變成大的問題。
接著,詳細說明關於本發明的硬化性組成物的構成成份。
本發明的硬化性組成物,係含有(A)黏合劑樹脂、(B)單體、(C)溶劑及(D)顏料之硬化性組成物,其特徵為該硬化性組成物的水分含量為0.4重量%以上2.0重量%以下,於下述的塗佈適性評估方法(I)中,被形成於玻璃試驗片的一稜線上的附著物(a)為2μg以下,而且在常壓下以35℃保存2週時的黏度上升為1.0cps以下。此外,必要時可再含有(E)分散劑、其他的成份等。
再者,「(甲基)丙烯基」、「(甲基)丙烯酸酯」等之意,係指「丙烯基及/或甲基丙烯基」、「丙烯酸酯及/或甲基丙烯酸酯」等,例如「(甲基)丙烯酸」之意係指「丙烯酸及/或甲基丙烯酸」。此外「總固體成份」之意,係指後述之溶劑成份以外的本發明的硬化性組成物的總成份。
[1-4](A)黏合劑樹脂本發明的硬化性組成物以黏合劑樹脂作為必須成份,黏合劑樹脂例如可使用特開平7-207211號、特開平8-259876號、特開平10-300922號、特開平11-140144號、特開平11-174224號、特開2000-56118號、特開2003-233179號等之各公報等中所記載的習知的高分子化合物,惟關於作為(A)黏合劑樹脂特別佳者,說明如下。
(A-1):「相對於含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與其他的自由基聚合性單體之共聚物,於該共聚物所具有的環氧基的至少一部份上加成不飽和一元酸,再於藉由該加成反應所產生的羥基的至少一部份上加成多元酸後所得到的鹼可溶性樹脂」
特別佳的樹脂的其中之一,可列舉「相對於含環氧基之(甲基)丙烯酸酯5~90莫耳%、與其他的自由基聚合性單體10~95莫耳%之共聚物,於該共聚物所具有的環氧基的10~100莫耳%上加成不飽和一元酸,再於藉由該加成反應所產生的羥基的10~100莫耳%上加成多元酸後所得到的鹼可溶性樹脂」。
此含環氧基之(甲基)丙烯酸酯,可列舉例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基丁酯、(甲基)丙烯酸(3,4-環氧基環己基)甲酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯環氧丙基醚等。其中又以(甲基)丙烯酸環氧丙酯為佳,此等含環氧基之(甲基)丙烯酸酯可單獨使用1種或可併用2種以上。
與上述含環氧基之(甲基)丙烯酸酯共聚合之其他的自由基聚合性單體,較佳為具有下述一般式(1)所表示的結構之單(甲基)丙烯酸酯。
式(1)中,R1 ~R6 各自獨立地表示氫原子、或碳數1~3的烷基,R7 及R8 各自獨立地表示氫原子、碳數1~3的烷基,或可連結後形成環。
式(1)中,R7 及R8 連結後所形成的環,以脂肪族環為佳,可為飽和或不飽和,或碳數5~6者較佳。
其中,一般式(1)所表示的結構,以下述式(1a)、(1b)、或(1c)所表示的結構為佳。
藉由於黏合劑樹脂導入此等的結構,將本發明的硬化性組成物使用於彩色濾光片或液晶顯示元件時,可提高該硬化性組成物的耐熱性,及增加使用該硬化性組成物所形成的畫素的強度。
再者,具有一般式(1)所表示的結構之單(甲基)丙烯酸酯,可單獨使用1種,或可並併用2種以上。
具有上述一般式(1)所表示的結構之單(甲基)丙烯酸酯,只要具有該結構者即可,可使用各種習知者,特別是下述一般式(2)所表示者為佳。
式(2)中,R9 表示氫原子或甲基,R10 表示上述一般式(1)的結構。
於上述含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與其他的自由基聚合性單體之共聚物中,源自具有一般式(1)所表示的結構之單(甲基)丙烯酸酯之重複單元,係在源自「其他的自由基單體」的重複單元中,含有5~90莫耳者為佳,含有10~70莫耳%者更佳,含有15~50莫耳者特別佳。
再者,具有一般式(1)所表示的結構之單(甲基)丙烯酸酯以外之「其他的自由基單體」,並沒有特別的限制,具體而言,可列舉例如苯乙烯、苯乙烯的α-、o-、m-、p-烷基、硝基、氰基、醯胺基、酯衍生物等之乙烯芳香族類;丁二烯、2,3-二甲基丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等之二烯類;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸-n-丙酯、(甲基)丙烯酸-iso-丙酯、(甲基)丙烯酸-n-丁酯、(甲基)丙烯酸-sec-丁酯、(甲基)丙烯酸-tert-丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸新戊酯、(甲基)丙烯酸異戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸二環己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸蒽酯、(甲基)丙烯酸蒽醌酯、(甲基)丙烯酸胡椒酯、(甲基)丙烯酸水楊酯、(甲基)丙烯酸呋喃酯、(甲基)丙烯酸糠酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃酯、(甲基)丙烯酸吡喃酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯乙酯、(甲基)丙烯酸甲酚酯、(甲基)丙烯酸-1,1,1-三氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟乙酯、(甲基)丙烯酸全氟-n-丙酯、(甲基)丙烯酸全氟-iso-丙酯、(甲基)丙烯酸三苯基甲酯、(甲基)丙烯酸枯烯酯、(甲基)丙烯酸3-(N,N-二甲基胺基)丙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基丙酯等之(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二甲基醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二乙基醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二丙基醯胺、(甲基)丙烯酸N,N-二-iso-丙基醯胺、(甲基)丙烯酸蒽基醯胺等之(甲基)丙烯酸醯胺;(甲基)丙烯酸苯胺、(甲基)丙烯醯腈、丙烯醛、氯乙烯、偏氯乙烯、氟乙烯、偏氟乙烯、N-乙烯吡咯烷酮、乙烯吡啶、乙酸乙烯等之乙烯化合物類;檸康酸二乙酯、馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等之不飽和二羧酸二酯類;N-苯基馬來酸酐縮亞胺、N-環己基馬來酸酐縮亞胺、N-月桂基馬來酸酐縮亞胺、N-(4-羥基苯基)馬來酸酐縮亞胺等之單馬來酸酐縮亞胺;N-(甲基)丙烯醯基酞醯亞胺等。
此等「其他的自由基單體」之中,為了對硬化性組成物賦予優異的耐熱性及強度,使用至少一種選自苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯、及單馬來酸酐縮亞胺為有效的作法。特別是源自「其他的自由基單體」之重複單元中,此等源自苯乙烯、(甲基)丙烯酸苄酯、及單馬來酸酐縮亞胺所選的至少一種之重複單元的含有比例,1~70莫耳%者為佳,3~50莫耳%更佳。
再者,上述含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與上述其他的自由基聚合性單體之共聚合反應,適合使用習知的溶液聚合法,所使用的溶劑只要是對自由基聚合為惰性者即可,並未限制為何物,可使用一般所使用的有機溶劑。
此溶劑的具體例子,可列舉乙酸乙酯、乙酸異丙酯、溶纖劑乙酸酯、丁基溶纖劑乙酸酯等之乙二醇單烷基醚乙酸酯類;二乙二醇單甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯等之二乙二醇單烷基醚乙酸酯類;丙二醇單烷基醚乙酸酯類;二丙二醇單烷基醚乙酸酯類等之乙酸酯類;乙二醇二烷基醚類;甲基卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇等之二乙二醇二烷基醚類;二乙二醇二烷基醚類;丙二醇二烷基醚類;二丙二醇二烷基醚類;1,4-二噁烷、四氫呋喃等之醚類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮等之酮類;苯、甲苯、二甲苯、辛烷、癸烷等之烴類;石油醚、石腦油、氫化石腦油、溶劑石腦油等之石油系溶劑;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等之乳酸酯類;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮等。此等溶劑可單獨使用,亦可併用2種以上,此等的溶劑的使用量,相對於所得到的共聚物100重量份,通常為30~1000重量份,較佳為50~800重量份,溶劑的使用量在此範圍外則共聚物的分子量控制變難。
此外,共聚反應所使用的自由基聚合起始劑,只要是可使自由基聚合開始者即可,並沒有特別的限制,可使用一般所使用的有機過氧化物催化劑或偶氮化合物催化劑。此有機過氧化物催化劑,可列舉被分類為習知的酮過氧化物、過氧化酮縮醇、氫過氧化物、二烯丙基過氧化物、二醯基過氧化物、過氧化酯、過氧化二碳酸酯者。其具體例子,可列舉苯甲醯過氧化物、二枯烯基過氧化物、二異丙基過氧化物、二-t-丁基過氧化物、t-丁基過氧化苯甲酸酯、t-己基過氧化苯甲酸酯、t-丁基過氧化-2-乙基己酸酯、t-己基過氧化-2-乙基乙酸酯、1,1-雙(t-丁基過氧化)-3,3,5-三甲基環己烷、2,5-二甲基-2,5-雙(t-丁基過氧化)己基-3,3-異丙基氫過氧化物、t-丁基氫過氧化物、二枯桸基過氧化物、二枯烯基氫過氧化物、乙醯基過氧化物、雙(4-t-丁基環己基)過氧化二碳酸酯、二異丙基過氧化二碳酸酯、異丁基過氧化物、3,3,5-三甲基己醯基過氧化物、月桂基過氧化物、1,1-雙(t-丁基過氧化)3,3,5-三甲基環己烷、1,1-雙(t-己基過氧化)3,3,5-三甲基環己烷等。此外,偶氮化合物催化劑,可列舉偶氮雙異丁腈、偶氮雙碳醯胺等。此等中依聚合溫度,適當的半衰期的自由基聚合起始劑使用1種或2種以上,自由基聚合起始劑的使用量,相對於共聚反應所使用的單體的合計100重量份,為0.5~20重量份,較佳為1~10重量份。
共聚反應,可將共聚反應所使用的單體及自由基聚合起始劑溶解於溶劑,一邊攪拌一邊昇溫,亦可將添加自由基聚合起始劑的單體滴於經昇溫、攪拌的溶劑中,反應條件可依目標的分子量而自由改變。
於本發明,上述含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與上述其他的自由基聚合性單體之共聚物,較佳為由源自含環氧基之(甲基)丙烯酸酯的重複單元5~90莫耳%、與源自其他的自由基聚合性單體的重複單元10~95莫耳%所成者,由前者20~80莫耳%、與後者80~20莫耳%所成者更佳,由前者30~70莫耳%、與後者70~30莫耳%所成者特別佳。
含環氧基之(甲基)丙烯酸酯太少,則會有後述之聚合成份及鹼可溶性成份的加成量變不足之虞,另一方面,含環氧基之(甲基)丙烯酸酯太多,而其他的自由基聚合性單體太少,則會有耐熱性或強度變不足的可能性。
接著,使含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與其他的自由基聚合性單體之共聚物的環氧基部份,與不飽和一元酸(聚合性成份)、及多元酸酐(鹼可溶性成份)反應。
加成於環氧基之不飽和一元酸,可使用習知者,可列舉例如乙烯性不飽和雙鍵之不飽和羧酸。
具體例子可列舉(甲基)丙烯酸、巴豆酸、o-、m-、p-乙烯苯甲酸、α-位被鹵烷基、烷氧基、鹵原子、硝基、或氰基等取代之(甲基)丙烯酸等之單羧酸等。其中較佳者為(甲基)丙烯酸,此等可單獨使用1種,或可併用2種以上。
藉由加成如此成份,可對本發明所使用的黏合劑樹脂賦予聚合性。
此等的不飽和一元酸,一般被加成於上述共聚物所具有的環氧基的10~100莫耳%,但較佳為加成於30~100莫耳%,更佳為加成於50~100莫耳%。不飽和一元酸的加成比例太少,則關於硬化性組成物的經時安定性等,擔心會因為殘留環氧基而造成壞的影響。再者,於共聚物的環氧基加成不飽和一元酸之方法,可使用習知的方法。
而且,加成於共聚物的環氧基加成不飽和一元酸時所產生的羥基之多元酸酐,可使用習知者。
可列舉例如馬來酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、酞酸酐、四氫酞酸酐、六氫酞酸酐、氯菌酸酐等之二元酸酐;偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、聯苯四羧酸酐等之三元以上的酸之酐。其中又以四氫酞酸酐、及/或琥珀酸酐為佳,此等的多元酸酐可單獨使用1種,或可併用2種以上。
藉由加成如此的成份,可對本發明所使用的黏合劑樹脂賦予鹼可溶性。
此等的多元酸酐,通常被加成於藉由使該共聚物所具有的環氧基加成不飽和一元酸所產生的羥基的10~100莫耳%,惟較佳加成於20~90莫耳%,更佳為加成於30~80莫耳%。此加成比例太多則會有顯影時的殘膜率降低之虞,太少則會有溶解性變不足的可能性,再者,作為於該羥基加成多元酸酐之方法,可採用習知的方法。
而且,為了提高光感度,加成上述多元酸酐後,亦可在所生成的羧基的一部份加成具有(甲基)丙烯酸環氧丙酯或聚合性不飽和基之環氧丙基醚化合物。
此外,為了提高顯影性,亦可在所生成的羧基的一部份加成不具有聚合性不飽和基之環氧丙基醚化合物。
又,亦可加成此兩者。
不具有聚合性不飽和基之環氧丙基醚化合物之具體例子,可列舉具有苯基或烷基之環氧丙基醚化合物等。市售品可列舉例如Nagase化成工業公司製的商品名「Denacol EX-111」、「Denacol EX-121」、「Denacol EX-141」、「Denacol EX-145」、「Denacol EX-146」、「Denacol EX-171」、「Denacol EX-192」等。
再者,關於如此的樹脂的結構,例如特開平8-297366號公報或特開2001-89533號公報所記載,皆為習知者。
上述的黏合劑樹脂之以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)較佳為3000~100000,特別佳為5000~50000。分子量低於3000則會有耐熱性或膜強度差可能性,超過100000,則會有對於顯影液的溶解性不足的傾向。此外,以分子量分佈為簡單的標準,重量平均分子量(Mw)/數平均分子量(Mn)之比為2.0~5.0較佳。
(A-2):含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂,只要是具有羧基者即可,並沒有特別的限制,可使含羧基之聚合性單體進行聚合後得到。
含羧基之聚合性單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸、馬來酸、巴豆酸、衣康酸、富馬酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基己二酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基馬來酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基六氫酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丙基己二酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丙基馬來酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丙基氫酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丙基酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丁基琥珀酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丁基己二酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丁基馬來酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丁基氫酞酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基丁基酞酸等之乙烯系單體;於丙烯酸加成ε-己內酯、β-丙內酯、γ-丁內酯、δ-戊內酯等之內酯類之單體;於羥基烷基(甲基)丙烯酸酯加成琥珀酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸、或此等的酐等之酸或酐之單體,此等可使用複數種。
其中較佳者為(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯基氧基乙基琥珀酸,更佳為(甲基)丙烯酸。
此外,含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂,亦於上述含羧基之聚合性單體,共聚不含羧基之其他的聚合性單體。
其他的聚合性單體,並沒有特別的限制,但可列舉(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯等之(甲基)丙烯酸酯類;苯乙烯及其衍生物等之乙烯芳香族類;N-乙烯吡咯烷酮等之乙烯化合物類;N-環己基馬來酸酐縮亞胺、N-苯基馬酸酐縮亞胺、N-苄基馬來酸酐縮亞胺等之N-取代馬來酸酐縮亞胺類;聚(甲基)丙烯酸甲酯巨單體、聚苯乙烯巨單體、聚(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯巨單體、聚乙二醇巨單體、聚丙二醇巨單體、聚己內酯巨單體等之巨單體類等;此等可併用複數種。
特別佳者可列舉苯乙烯、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、N-環己基馬來酸酐縮亞胺、N-苄基馬來酸酐縮亞胺、N-苯基馬來酸酐縮亞胺。
含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂,可再具有羥基。含有羥基之單體,可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等之(甲基)丙烯酸羥基烷酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯。藉由使此等與上述各種單體共聚,可得到含有羧基及羥基之樹脂。
含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂,具體而言,可列舉例如(甲基)丙烯酸,與(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸環己酯、環己基馬來酸酐縮亞胺等之不含羥基之聚合性單體,與(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯等之含有羥基之單體之共聚物;(甲基)丙烯酸,與(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等之(甲基)丙烯酸酯之共聚物;(甲基)丙烯酸與苯乙烯之共聚物;(甲基)丙烯酸與苯乙烯與α-甲基苯乙烯之共聚物;(甲基)丙烯酸與環己基馬來酸酐縮亞胺之共聚物等。
由具有優異的顏料分散性之觀點而言,特別佳為含有(甲基)丙烯酸苄酯之共聚物樹脂。
本發明中之含羧基之直鏈狀鹼可溶性樹脂的酸值’一般為30~500KOHmg/g,較佳為40~350KOHmg/g,更佳為50~300KOHmg/g。
此外,以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)通常為2000~80000,較佳為3000~50000,更佳為4000~30000。重量平均分子量太少則會有硬化性組成物的安定性差的傾向,太大則使用於後述彩色濾光片或液晶顯示裝置時會有對於顯影液的溶解性變差的傾向。
(A-3):於(A-2)樹脂的羧基部份上加成含環氧基的不飽和化合物之樹脂於上述(A-2)含羧基之樹脂的羧基部份上加成含環氧基的不飽和化合物之樹脂亦特別佳。
含環氧基的不飽和化合物,只要是分子內具有乙烯性不飽和基及環氧基者即可,並為特別限定為何物。
可列舉例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、烯丙基環氧丙基醚、環氧丙基-α-乙基丙烯酸酯、巴豆醯基環氧丙基醚、(異)巴豆酸環氧丙基醚、N-(3,5-二甲基-4-環氧丙基)苄基丙烯醯胺、4-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯環氧丙基醚等之含有非環式環氧基之不飽和化合物,但由耐熱性、或後述的顏料的分散性的觀點而言,以含有脂環式環氧基之不飽和化合物為佳。
此處之含有脂環式環氧基之不飽和化合物,此脂環式環氧基可列舉例如2,3-環氧基環戊基、3,4-環氧基環己基、7,8-環氧[三環[5.2.1.0]癸-2基]基等。此外,乙烯性不飽和基,以源自(甲基)丙烯醯基者為佳,較適合的含脂環式環氧基不飽和化合物,可列舉下述一般式(3a)~(3m)所表示的化合物。
式(3a)~(3m)中,R11 表示氫原子或甲基,R12 表示伸烷基、R13 表示2價的烴基,n為1~10的整數。
於一般式(3a)~(3m),R12 之伸烷基,較佳為碳數1~10者,具體而言,可舉例伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基,但較佳為伸甲基、伸乙基、伸丙基。又,R13 的烴基,以碳數1~10者為佳,可列舉伸烷基、伸苯基等。
含有此等的脂環式環氧基之不飽和化合物,可單獨使用1種,或可併用2種以上。
其中又以一般式(3c)所表示的化合物為佳,特別佳為(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯。
於上述(A-2)含羧基之樹脂的羧基部份,加成上述含環氧基之不飽和化合物,可使用習知的方法,例如藉由使含羧基之樹脂與含環氧基不飽和化合物,在三乙胺、苄基甲胺等之3級胺;十二烷基三甲基銨氯化物、四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化物、四丁基銨氯化物、苄基三乙基銨氯化物等之4級銨鹽;吡啶、三苯基膦等之解媒的存在下,在有機溶劑,以反應溫度50~150℃進行數小時~數十小時反應,可於樹脂的羧基導入含環氧基之不飽和化合物。
導入含環氧基之不飽和化合物之含羧基之樹脂的酸值,一般為10~200KOHmg/g,較佳為20~150KOHmg/g,更佳為30~150KOHmg/g。
此外,以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量通常為2000~100000,較佳為4000~50000,更佳為5000~30000。
(A-4):丙烯酸系樹脂(A-4)丙烯酸系樹脂,可謂以丙烯酸及/或丙烯酸酯作為單體成份,使此等進行聚合所成的聚合物。較佳的丙烯酸系樹脂,可列舉例如(A-4-1):使含有(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸苄酯之單體成份進行聚合所成的單體、及(A-4-2):使以下述一般式(4)及/或(5)所表示的化合物為必須成份之單體進行聚合所成的聚合物。
式(4)中,R1a 及R2a 各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳數1~25的烴基。
式(5)中,R1b 表示氫原子或可具有取代基之烷基,La 表示2價的連結基或直接鍵結,X表示下述式(6)表示之基或可被取代之金剛烷基。
式(6)中,R2b 、R3b 及R4b 各自獨立地表示氫原子、羥基、鹵素原子、胺基、或有機基,L1 、L2 表示2價的連結基,L3 表示2價的連接基或直接結合鍵,L1 、L2 、L3 的2個以上可互相鍵結而形成環。
(A-4-1):使含有(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸苄酯之單體成份進行聚合所成的單體使含有(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸苄酯之單體成份進行聚合所成的單體,由與顏料的親和性高的觀點而言,較適合被使用。
於單體成份中之上述(甲基)丙烯酸及(甲基)丙烯酸苄酯的比例,並無特別限制,惟總單體成份中(甲基)丙烯酸通常為10~90重量%,較佳為15~80重量%,更佳為20~70重量%。此外,(甲基)丙烯酸苄酯,在總單體成份中通常為5~90重量%,較佳為15~80重量%,更佳為20~70重量%。(甲基)丙烯酸的量太多,則顯影時會有塗膜表面易變乾裂,太少則會有無法顯影之情況。此外,(甲基)丙烯酸苄酯的量,太多或太少皆會有分散變困難的傾向。
(A-4-2):使以下述一般式(4)及/或(5)所表示的化合物為必須成份之單體成份進行聚合所成的聚合物首先,說明關於一般式(4)的化合物。
一般式(4)所表示的醚二聚物,R1a 及R2a 各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之碳數1~25的烴基,並沒特別的限制,但可列舉例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、t-丁基、t-戊基、硬脂醯基、月桂基、2-乙基己基等之直鏈狀或支鏈狀的烷基;苯基等之芳基;環己基、t-丁基環己基、二環戊二烯、三環癸基、異冰片基、金剛烷基、2-甲基-2-金剛烷基等之脂環式基;被1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等之烷氧基取代之烷基;被苄基等之芳基取代之烷基等。此等中又以如甲基、乙基、環己基、苄基等之用酸或熱不易脫離的1級或2級碳的取代基,由耐熱性的觀點而言特別佳。再者,R1a 及R2a 可為同種類的取代基,或可為相異的取代基。
上述醚二聚物的具體例子,可列舉例如二甲基-2,2’-[氧基雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二乙基-2,2’-[氧基雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(n-丙基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丙基)-2,2,-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(n-丁基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異丁基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(t-丁基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(t-戊基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(硬脂醯基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(月桂基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-乙基己基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-甲氧基乙基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(1-乙氧基乙基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苄基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苯基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環己基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(t-丁基環己基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(二環戊二烯基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(三環癸基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(異冰片基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二金剛烷基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二(2-甲基-2-金剛烷基)-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯等。此等中特別佳為二甲基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二乙基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二環己基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯、二苄基-2,2’-[氧雙(伸甲基)]雙-2-丙烯酸酯,此等醚二聚物可僅單獨使用1種,或可併用2種以上。
得到該該(A-4)丙烯酸系樹脂時之單體成份中之該醚二聚物,並沒有特別的限制,但在總單體成份中,通常為2~60重量%,較佳為5~55重量%,更佳為5~50重量%。醚二聚物的量太多,則會有聚合時很難得到低分子量者,或變得不易凝膠化之虞,另一方面,太多則會有透明性或耐熱性等之塗膜性能不足之虞。
接著,說明關於一般式(5)的化合物。
一般式(5)中,R1b 較佳為表示氫原子、碳數1~5的烷基,再更佳為氫原子、甲基。
一般式(6)中,R2b 、R3b 及R4b 的有機基,可各自獨立地列舉例如烷基、環烷基、烯基、環烯基、烷硫基、醯基、羧基、或醯氧基等,較佳為碳數1~18的烷基、碳數3~18的環烷基、碳數2~18的烯基、碳數3~18的環烯基、碳數1~15的烷氧基、碳數1~15的烷硫基、碳數1~15的醯基、碳數1的羧基、或碳數1~15的醯氧基,更佳為碳數1~10的烷基、或碳數3~15的環烷基。
R2b 、R3b 、R4b 中較佳的取代基為氫原子、羥基、碳數1~10的烷基。
L1 、L2 為2價的連結基,L3 只要是2價的連結基或直接結合鍵即可,沒有受到特別的限制,至少L1 或L2 任一者為碳數1以上的連結基為佳,L1 、L2 、L3 各自獨立地為直接結合鍵、碳數1~15的伸烷基、-O-、-S-、-C(=O)-、碳數1~15的伸烯基、伸苯基、或此等的組合亦可。
L1 、L2 、L3 的較佳的組合,係L3 為直接結合鍵、碳數1~5的伸烷基、或與R3b 、R4b 鍵結後形成環,L1 、L2 為碳數1~5的伸烷基。
此外,一般式(6)的較佳者,可列舉下述一般式(7)所表示的化合物。
式7中,R2b 、R3b 、R4b 、L1 、L2 與式(6)相同,R5b 、R6b 各自獨立表示氫原子、羥基、鹵素原子、胺基、或有機基。
一般式(7)中,R5b 及R6b 的有機基,可各自獨立地列舉例如烷基、環烷基、烯基、環烯基、烷氧基、烷硫基、醯基、羧基、或醯氧基等,較佳為碳數1~18的烷基、碳數3~18的環烷基、碳數2~18的烯基、碳數3~18的環烯基、碳數1~15的烷氧基、碳數1~15的烷硫基、碳數1~15的醯基、碳數1的羧基、或碳數1~15的醯氧基,更佳為碳數1~10的烷基、或碳數3~15的環烷基。
R5b 、R6b 中較佳的取代基為氫原子、羥基、碳數1~10的烷基。
此外,R1b 的烷基、R2b 、R3b 、R4b 的各有機基、L1 、L2 、L3 的2價連結基、X的金剛烷基,各自獨立,可具有取代基,具體而言可列舉以下的取代基。
鹵素原子;羥基;硝基;氰基;甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、t-丁基、戊基、t-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、t-辛基等之碳數1~18的直鏈或支鏈的烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、金剛烷基等之碳數3~18的環烷基;乙烯基、丙烯基、己烯基等之碳數2~18的直鏈或支鏈的烯基;環戊烯、環己烯等之碳數3~18的環烯基;甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、異丙氧基、n-丁氧基、s-丁氧基、t-丁氧基、戊氧基、t-戊氧基、n-己氧基、n-庚氧基、n-辛氧基、t-辛氧基等之碳數1~18的直鏈或支鏈的烷氧基;甲硫基、乙硫基、n-丙硫基、異丙硫基、n-丁硫基、s-丁硫基、t-丁硫基、戊硫基、t-戊硫基、n-己硫基、n-庚硫基、n-辛硫基、t-辛硫基等之碳數1~18的直鏈或支鏈的烷硫基;苯基、甲苯基、二甲苯基、米基等之碳數6~18的芳基;苄基、苯乙基等之碳數7~18的芳烷基;乙烯氧基、丙烯氧基、己烯氧基等之碳數2~18的直鏈或支鏈的烯氧基;乙烯硫基、戊烯硫基、己烯硫基等之碳數2~18的直鏈或支鏈的烯硫基;-COR17 所表示的醯基;羧基;-OCOR18 所表示的醯氧基;-NR19 R20 所表示的胺基;-NHCOR21 所表示的醯胺基;-NHCOOR22 所表示的胺基甲酸酯;-CONR23 R24 所表示的胺基甲醯基;-COOR25 所表示的羧酸酯基;-SO3 NR26 R27 所表示的胺磺醯基;-SO3 R28 所表示的磺酸酯基;2-噻嗯基、2-吡啶基、呋喃基、噁唑基、苯並噁唑基、噻唑基、苯並噻唑基、嗎啉代基、吡咯烷基、四氫噻吩二氧化物基等之飽和或不飽和的雜環基;三甲基矽烷基等之三烷基矽烷基等。
再者,R17 ~R28 各自表示氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之烯基、可具有取代基之芳基、或可具有取代基之芳烷基。
此外,上述取代基的位置關係並沒有特別的限制,但具有複數的取代基時,可同種類或不同種類。
一般式(5)所表示化合物的具體例子例舉如下。
構成本發明相關的(A-4-2)聚合物之單體成份中,一般式(5)的比例並沒特別的限制,但一般為總單體成份中0.5~60重量%,較佳為1~55重量%,更佳為5~50重量%。太多則會有作為分散劑使用時分散體的分散安定降低之虞,另一方面,太少則會有底面污染適性降低之虞。
(A-4-3)關於(A-4)丙烯酸系樹脂
於本發明之(A-4)丙烯酸系樹脂,係含有(A-4-1)及(A-4-2)所述的聚合物,且任一者皆具有酸基為佳。因為具有酸基,所得到的硬化性組成物,可成為藉由酸基與環氧基反應後形成酯鍵之交聯反應(以下,簡稱為酸-環氧硬化)而可硬化之硬化性組成物,或可用鹼顯影液使未硬化部顯影之組成物。該酸基並沒有特別的限制,但可列舉例如羧基、苯酚性羥基、羧酸酐基等。此等酸基可僅為一種或可為2種以上。
於丙烯酸系樹脂導入酸基,例如可使用具有酸基的單體及/或「聚合後可授與酸基之單體」(以下亦稱為「用於導入酸基之單體」)作為單體成份,再者,使用「聚合後可授與酸基之單體」作為單體成份時,聚合後需要如後述之用於授與酸基的處理。
具有該酸基之單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸或衣康酸等之具有羧基的單體;N-羥基苯基馬來酸酐縮亞胺等之具有苯酚性羥基的單體;馬來酸酐、衣康酸酐等之具有羧酸酐基的單體等,但此等中又以(甲基)丙烯酸特別佳。
作為該聚合後可授與酸基之單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等之具有羥基的單體;(甲基)丙烯酸環氧丙酯等之具有環氧基的單體;(甲基)丙烯酸2-異氰酸酯乙酯等之具有異氰酸酯基之單體等。
用於導入此等酸基之單體,可僅為1種,或為2種以上。
得到丙烯酸系樹脂時之單體成份,亦包括該用於導入酸基之單體時,此含有比例並沒有特別的限制,但通常為總單體成份中5~70重量%,較佳為10~60重量%。
此外(A-4)丙烯酸系樹脂,亦可為具有自由基聚合性雙鍵者。
於該丙烯酸系樹脂導入自由基聚合性雙鍵,例如將「聚合後可授與自由基聚合性雙鍵之單體」(以下亦稱為「用於導入自由基聚合性雙鍵之單體」)作為單體成份聚合後,可進行如後之用於授與自由基聚合性雙鍵的處理。
聚合後可授與自由基聚合性雙鍵之單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸酯、衣康酸等之具有羧基的單體;馬來酸酐、衣康酸酐等之具有羧酸酐基的單體;(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、o-(或m-、或p-)乙烯苄基環氧基丙基醚等之具有環氧基的單體等。此等用於導入自由基聚合性雙鍵之單體,可僅為1種,或可為2種以上。
得到(A-4)丙烯酸系樹脂時之單體成份,亦包括該用於導入自由基聚合性雙鍵之單體時,此含有比例並沒有特別的限制,但通常為總單體成份中5~70重量%,較佳為10~60重量%。
本發明之(A-4)丙烯酸系樹脂,為以(A-4-2)項所說明的上述一般式(4)的化合物作為必須的單體成份之聚合物時,具有環氧基較佳。
導入環氧基,例如將具有環氧基之單體(以下亦稱為「用於導入環氧基之單體」)作為單體成份聚合即可。
上述具有環氧基之單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、o-(或m-、或p-)乙烯苄基環氧丙基醚等。此等用於導入環氧基之單體,可僅為1種,或可為2種以上。
得到(A-4)丙烯酸系樹脂時之單體成份,亦包括該用於導入環氧基之單體時,此含有比例並沒有特別的限制,但通常為總單體成份中5~70重量%,較佳為10~60重量%。
得到(A-4)丙烯酸酯樹脂時的單體成份,除了上述必須的單體成份以外,必要時可含有其他可共聚的單體。
其他可共聚的單體,可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸n-丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸n-丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸t-丁酯、(甲基)丙烯酸甲基2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等之(甲基)丙烯酸酯類;苯乙烯、乙烯甲苯、α-甲基苯乙烯等之芳香族乙烯化合物;N-苯基馬來酸酐縮亞胺、N-環己基馬來酸酐縮亞胺等之N-取代馬來酸酐縮亞胺類;丁二烯、異戊二烯等之丁二烯或取代丁二烯化合物;乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等之乙烯或取代乙烯化合物;乙酸乙烯酯等之乙烯酯類等。
此等中又以(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、苯乙烯,由透明性優良且不易損及耐熱性的觀點而言較佳。此等可共聚的其他聚合物,可僅使用1種,或可併用2種以上。
此外,特別是將(A-4)丙烯酸系樹脂的一部份或全部如後述作為分散劑使用時,較佳為使用(甲基)丙烯酸苄酯,其含量通常為總單體成份中1~70重量%,較佳為5~60重量%。
得到上述丙烯酸系樹脂時之單體成份,亦包括上述可共聚之其他單體時,此含有比例並沒有特別的限制,但95重量%以下為佳,85重量%以下更佳。
接著,說明關於(A-4)丙烯酸系樹脂之製造方法(聚合方法)。
上述單體成份的聚合方法並沒特別的限制,可採用先前技術習知的各種方法,特別是藉由溶液聚合法為佳。再者,聚合溫度或聚合濃度(聚合濃度=[單體成份的總重量/(單體成份的總重量+溶劑重量)]×100),依所使用的單體成份的種類或比率、目標之聚合物的分子量而不同。關於聚合溫度,較佳為40~150℃,更佳為聚合溫度60~130℃,此外關於聚合濃度,較佳的聚合濃度為5~50%,更佳為10~40%。
此外,聚合時使用溶劑時,可使用通常的自由基聚合反應所使用的溶劑,具體而言,可列舉例如四氫呋喃、二噁烷、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚等之醚類;丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁酮、環己酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯等之酯類;甲醇、乙醇、異丙醇、n-丁醇、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚等之醇類;甲苯、二甲苯、乙基苯等之芳香族烴類;氯仿;二甲基亞碸等。此等溶劑可僅使用1種或可併用2種以上。
聚合上述單體成份時,必要時可使用聚合起始劑,聚合起始劑並沒有特別限制,但可列舉例如枯烯基氫過氧化物、二異丙基苯氫過氧化物、二-t-丁基過氧化物、月桂醯基過氧化物、苯甲醯過氧化物、t-丁基過氧化異丙基碳酸酯、t-戊基過氧化-2-乙基己酸酯、t-丁基過氧化-2-乙基己酸酯等之有機過氧化物;2,2’-偶氮雙(異丁腈)、1,1’-偶氮雙(環己烷腈)、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、二甲基2,2’-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)等之偶氮化合物。此等聚合起始劑可僅使用1種或可併用2種以上。
再者,起始劑的使用量,只要依所使用的單體的組合、或反應條件、目標之聚合物分子量而適當設定即可,並無特別限制,但由在不凝膠化下可得到重量平勻分子量為數千~數萬的聚合物之觀點而言,通常相對於總單體成份而言為0.1~15重量%,較佳為0.5~10重量%。
此外為了分子量調整,亦可添加鏈轉移劑,鏈轉移劑可列舉例如n-十二烷硫醇、硫醇乙酸、硫醇乙酸甲酯等之硫醇系鏈轉移劑、α-甲基苯乙烯二聚物等,但較佳為鏈轉移效果高、可減少殘留單體、容易取得之n-十二烷硫醇、硫醇乙酸。使用鏈移動劑時,其使用量只要依所使用的單體的組合、或反應條件、目標之聚合物分子量而適當設定即可,並無特別限制,但由在不凝膠化下可得到重量平勻分子量為數千~數萬的聚合物之觀點而言,通常相對於總單體成份而言為0.1~15重量%,較佳為0.5~10重量%。
再者,一般式(4)的化合物作為必須的單體成份使用時,於上述聚合反應,認為醚二聚物的環化反應同時進行,但認為此時的醚二聚物的環化率不一定非為100%不可,在得到上述丙烯酸系樹脂時,藉由使用上述之授與酸基之單體作為單體成份時,聚合後必須進行用於授與酸基之處理。該處理係依所使用的單體種類而不同,但例如使用(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯之具有羥基的單體時,亦可加成琥珀酸酐、四氫酞酸酐、馬來酸酐等之酸酐。使用(甲基)丙烯酸環氧丙酯等之具有環氧基的單體時,可加成N-甲基胺基苯甲酸、N-甲基戊基苯酚等之具有胺基與酸基之化合物,或者先加成如(甲基)丙烯酸之酸,於結果產生的羥基上,加成琥珀酸酐、四氫酞酸酐、馬來酸酐等之酸酐。使用(甲基)丙烯酸2-異氰酸酯乙酯等之具有異氰酸酯之單體時,例如可加成具有2-羥基丁酸等之羥基與酸基之化合物。
得到上述丙烯酸系樹脂時,藉由使用上述的授與自由基聚合性雙鍵之單體,導入自由基聚合性雙鍵時,聚合後必須進行用於授與自由基聚合性雙鍵的處理。
該處理係依所使用的單體種類而不同,但例如使用(甲基)丙烯酸或衣康酸等之具有羧基之單體時,可加成(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、o-(或m-、或p-)乙烯苄基環氧丙基醚等之具有自由基聚合性雙鍵之化合物。使用馬來酸酐、衣康酸酐等之具有羧酸酐基的單體時,可加成(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯等之具有羥基與自由基聚合性雙鍵之化合物;使用(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、o-(或m-、或p-)乙烯苄基環氧丙基醚等之具有環氧基的單體時,可加成具有(甲基)丙烯酸等之酸基與自由基聚合性雙鍵之化合物。
本發明的(A-4)丙烯酸系樹脂的重量平均分子量,並沒有特別的限制,但較佳為用GPC測量的苯乙烯換算的重量平均分子量為2000~200000,較佳為4000~100000,重量平均分子量超過200000時,會有因為黏度變過高而不易形成塗膜之情況,另一方面低於2000則會有不易表現出充分的耐熱性。
該具有丙烯酸系樹脂時,較佳的酸價為30~500mgKOH/g,更佳為50~400mgKOH/g,酸價低於30mgKOH/g時,會有很難適用於鹼顯影之情況,超過500mgKOH/g時,會有黏度變過高而不易形成塗膜。
再者,上述丙烯酸系樹脂成份中,一般式(4)所表示的化合物作為單體成份之聚合物,其本身為習知的化合物,可列舉例如特開2004-300203號及特開2004-300204號公報所記載的化合物。
(A-5):含羧基之環氧基丙烯酸酯樹脂
環氧基丙烯酸酯樹脂,對環氧樹脂加成α,β-不飽和單羧酸或酯部份具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯,而且,藉由使多元酸酐反應而合成。該相關的反應生成物係在化學結構上實質不具有環氧基,而且並非限定於「丙烯酸酯」,但環氧樹脂為原料,而且「丙烯酸酯」為代表例子,故依循慣用而命多者。
成為原料之環氧樹脂,可適用例如雙酚A型環氧樹脂(例如油化雪路環氧公司製的「EPIKOTE828」、「EPIKOTE 1001」、「EPIKOTE 1002」、「EPIKOTE 1004」等)、可藉由雙酚A型環氧樹脂的醇性羥基與環氧氯丙烷的反應而得到之環氧樹脂(例如日本化藥公司製「NER-1302」(環氧當量323、軟化點76℃))、雙酚F型樹脂(例如油化雪路環氧公司製之「EPIKOTE 807」、「EP 4001」、「EP 4002」、「EP 4004」等、可藉由雙酚F型環氧樹脂之醇性羥基與環氧氯丙烷的反應而得到環氧樹脂(例如日本化藥公司製「NER-7406」(環氧基當量350、軟化點66℃))、雙酚S型環氧樹脂、聯苯環氧丙基醚(例如油化雪路環氧公司製的「YX-4000」、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如日本化藥公司製的「EPPN-201」、油化雪路環氧公司製的「EP-152」、「EP-154」、Dow Chemical公司製的「DEN-438」)、(o,m,p)甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如日本化藥公司製的「EOCN-102S」、「EOCN-1020」、「EOCN-104S」、三環氧丙基三聚異氰酸酯(例如日產化學公司製的「TEPIC」)、三苯酚甲烷型環氧樹脂(例如日本化藥公司製的「EPPN-501」、「EPN-502」、「EPPN-503」、芴環氧樹脂(例如新日鐵化學公司製的硬環氧樹脂「ESF-300」)、脂環式環氧樹脂(DAICEL化學工業公司製的「Celloxide 2021P」、「Celloxide EHPE」、藉由二環戊二烯與苯酚反應而使苯酚樹脂環氧丙基化的二環戊二烯型環氧樹脂(例如日本化藥公司製的「XD-1000」、大日本油墨公司製的「EXA-7200」、日本化藥公司製的「NC-3000」、「NC-7300」、及下述結構式所表示的環氧樹脂(參考特許第2878486號公報)等。
此等可單獨使用1種,或可併用2種以上。
作為環氧樹脂的其例子可列舉共聚型環氧樹脂,共聚型環氧樹脂,可列舉使例如(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯醯基甲基環己烷氧化物、乙烯環氧環己烯氧化物等(以下稱為「共聚型環氧樹脂的第1成份」),與此等以外的含1官能乙烯性不飽和基之化合物(以下稱為「共聚型環氧樹脂的第2成份」),例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸酯2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、α-甲基苯乙烯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、下述一般式(8)所表示的化合物所選出的1種或2種以上經反應後所得到的共聚物。
式(8)中,R61 表示氫原子或乙基,R62 表示氫原子或碳數1~6的烷基,r為2~10的整數。
一般式(8)的化合物,可列舉例如二乙醇單(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯等之聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯;甲氧基二乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基四乙二醇單(甲基)丙烯酸酯等之烷氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯等。
上述共聚型環氧樹脂的分子量約1000~200000為佳,此外,上述共聚型環氧樹脂的第1成份的使用量,係相對於上述共聚型環氧樹脂的第2成份而言,較佳為10重量%以上,特別佳為20重量%以上,較佳為70重量%以下,特別佳為50重量%以下。
如此的共聚型環氧樹脂,具體而言列舉日本油脂公司製「CP-15」、「CP-30」、「CP-50」、「CP-20SA」、「CP-510SA」、「CP-50S」、「CP-50M」、「CP-20MA」等。
原料環氧樹脂的分子量,以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量通常為200~20萬,較佳為300~100000的範圍。重量平均分子量低於上述範圍則會有許多被膜形成性產生問題的情況,相反的超過上述範圍之樹脂,會有α,β-不飽和單羧酸的加成反應時易引起凝膠化而製造變難之虞。
α,β-不飽和單羧酸,可列舉衣康酸、巴豆酸、桂皮酸、丙烯酸、甲基丙烯酸等,較佳為丙烯酸及甲基丙烯酸,特別是丙烯酸因為具有豐富反應性而較佳。
酯部份具有α,β-不飽和單羧酸酯,可列舉丙烯酸-2-琥珀醯基氧乙酯、丙烯酸-2-馬來醯基氧乙酯、丙烯酸-2-酞醯基氧乙酯、丙烯酸-2-六氫酞醯基氧乙酯、甲基丙烯酸-2-琥珀醯基氧乙酯、甲基丙烯酸-2-馬來醯基氧乙酯、甲基丙烯酸-2-酞醯基氧乙酯、甲基丙烯酸-2-六氫酞醯基氧乙酯、巴豆酸-2-琥珀醯基氧乙酯等。較佳為丙烯酸-2-馬來醯基氧乙酯、丙烯酸-2-酞醯基氧乙酯,特別佳為丙烯酸-2-馬來醯基氧乙酯,此等可單獨使用1種或可併用2種以上。
α,β-不飽和單羧酸或其酯與環氧樹脂的加成反應,可使用習知的方法,例如藉由在酯化催化劑存在下,以50~150℃的溫度使其反應而實施。酯化催化劑可使用三乙胺、二甲胺、苄基二甲胺、苄基二乙胺等之3級胺;四甲基銨氯化物、四乙基銨氯化物、十二烷基三甲基銨氯化物等之4級銨鹽等。
α,β-不飽和單羧酸或其酯的使用量,相對於原料環氧樹脂的環氧基1當量而言,0.5~1.2當量的範圍為佳,較佳為0.7~1.1當量的範圍。α,β-不飽和單羧酸或其酯的使用量少則不飽和基的導入量不足,之後與多元酸酐的反應亦變不足,此外,殘留多量的環氧基亦並不有利,另一方面,該使用量太多則α,β-不飽和單羧酸或其酯以反應物殘留,認為任一種狀況其硬化特性皆有變差的傾向。
於α,β-不飽和單羧酸或其酯外加環氧樹脂上,再被加成的多元酸酐,可列舉馬來酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、酞酸酐、四氫酞酸酐、六氫酞酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、甲基六氫酞酸酐、端伸甲基四氫酞酸酐、氯菌酸酐、甲基四氫酞酸酐、聯苯四羧酸二酐等。較佳為馬來酸酐、琥珀酸酐、衣康酸酐、酞酸酐、四氫酞酸酐、六氫酞酸酐、均苯四甲酸酐、偏苯三酸酐、聯苯四羧酸二酐,特別佳的化合物為四氫酞酸酐及聯苯四羧酸二酐,此等可單獨使用1種或可併用2種以上。
關於多元酸酐的加成反應,亦可使用習知的方法,可藉由在與α,β-不飽和羧酸或其酯的加成反應同樣的條件下持續反應而實施。
多元酸酐的加成量,所生成的環氧基丙烯酸酯樹脂的酸價成為10~150mg-KOH/g的範圍之量較佳,更佳為20~140mg-KOH/g的範圍。認為樹脂的酸價太少則會有鹼顯影性變不足,此外,樹脂的酸價太大則會有硬化性能變差的傾向。
其他,具有羧基之環氧基丙烯酸樹脂,可列舉例如特開平6-49174號公報記載的含萘樹脂;特開2003-89716、特開2003-165830、特開2003-325331、特開2001-354735號公報所記載的含芴樹脂;特開2005-126674、特開2005-55814、特開2004-295084號公報所記載的樹脂。
此外,亦可使用市售的含羧基之環氧基丙烯酸酯樹脂,市售品可列舉例如DIACEL公司製「ACA-200M」等。
黏合劑樹脂,例如可使用特開2005-154708號公報等所記載的丙烯系的黏合劑。
本發明之(A)黏合劑樹脂,上述的各種黏合劑樹脂中,可單獨使用1種或可併用2種以上。上述的各種黏合劑樹脂,特別是藉由併用後述的(E)分散劑等,基板上的非影像部無殘留未溶解物,與基板的密著性優異,達成可形成高濃度的顏色畫素之效果,故較佳。
本發明的硬化性組成物中,(A)黏合劑樹脂的含有比例,在總固形份中通常0.1重量%以上,較佳為1重量%以上,此外,通常80重量%以下,較佳為60重量%以下。黏合劑樹脂的含量少於此範圍,則會有膜變脆、與基板的密著性降低之情況,相反的多於此範圍,則會有顯影液滲透至露光部的滲透性變高、畫素的表面平滑性或感度變差之情況。
[1-5](B)單體本發明的硬化性組成物,含有單體較佳,單體只要是可聚合的低分子化合物即可,並沒有特別的限制,但較佳為具有至少1個乙烯性雙鍵之可加成聚合的化合物(以下,有稱為「乙烯性化合物」的情況)。
乙烯性化合物,係本發明的硬化性組成物受到活性光線的照射時,藉由後述的光聚合起始系的作用而加成聚合而硬化之具有乙烯性雙鍵之化合物,再者,本發明中的單體之意,亦即為相對於高分子物的概念,狹義的單體以外,亦可含有二聚物、三聚物、低聚物。
乙烯性化合物,可列舉例如(甲基)丙烯酸等之不飽和羧酸、單羥基化合物與不飽和羧酸之酯,脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,芳香族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,藉由不飽和羧酸與多元羧酸及上述的脂肪族聚羥基化合物、芳香族聚羥基化合物等之多元羥基化合物之酯化反應而得到的酯,具有使聚異氰酸酯化合物與含有(甲基)丙烯醯基之羥基化合物進行反應之尿烷骨架之乙烯性化合物等。
脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,可列舉乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(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、甘油(甲基)丙烯酸酯等之(甲基)丙烯酸酯。此外,亦可列舉此等丙烯酸酯的(甲基)丙烯酸部份,被衣康酸部份取代之衣康酸酯,被巴豆酸部份取代之巴豆酸酯,或被馬來酸部份取代之馬來酸酯等。
此外,芳香族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,可列舉氫醌二(甲基)丙烯酸酯、間苯二酚二(甲基)丙烯酸酯、焦棓酚三(甲基)丙烯酸酯等。此外,藉由不飽和羧酸與多元羧酸及多元羥基化合物之酯化反應而得到的酯,並不一定要為單一物,亦可為混合物,代表例可列舉(甲基)丙烯酸、酞酸、及乙二醇的縮合物;(甲基)丙烯酸、馬來酸、及二乙二醇的縮合物;(甲基)丙烯酸、對苯二甲酸、及季戊四醇的縮合物;(甲基)丙烯酸、己二酸、丁二醇、及甘油的縮合物等。
具有使聚異氰酸酯化合物與含有(甲基)丙烯醯基之羥基化合物進行反應之尿烷骨架之乙烯性化合物,可列舉六伸甲基二異氰酸酯、三甲基六伸甲基二異氰酸酯等之脂肪族二異氰酸酯;環己烷二異氰酸酯、異氟爾酮二異氰酸酯等之脂環式二異氰酸酯;伸甲苯二異氰酸酯、二苯基甲烷二異氰酸酯等之芳香族二異氰酸酯,與(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、3-羥基[1,1,1-三(甲基)丙烯醯基氧甲基]丙烷等之含有(甲基)丙烯醯基之羥基化合物的反應物。
其他本發明所使用的乙烯性化合物之例,可列舉乙烯雙(甲基)丙烯醯胺等之(甲基)丙烯醯胺類;酞酸二烯丙酯等之烯丙酯類;二乙烯基酞酸酯等之含有乙烯之化合物等。
此外,乙烯性化合物亦可為具有酸價之單體,具有酸價之單體,例如脂肪族聚羥基化合物與不飽各羧酸之酯,使脂肪族聚羥基化合物的未反應的羥基與非芳香族羧酸酐進行反應而成的具有酸基之多官能單體為佳,特別佳為於此酯中,脂肪族聚羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇者。此等單體可單獨使用1種,但因為在製造上很難得到單一的化合物,故亦可混合2種以上使用。此外,必要時可併用不具有酸基之多官能單體與具有酸基之多官能單體作為單體。
具有酸值之多官能單體的較佳酸價為0.1~40mg.KOH/g,特別佳為5~30mg.KOH/g。多官能單體的酸價太低則會有顯影溶解性降低的傾向,太高則會有製造或操作困難的情況,此外會有光聚合性能降低、畫素的表面平滑性等的硬化性變差的情況。所以,併用2種以上之不同酸基的多官能單體時,或併用不具有酸基之多官能單體時,總體的多官能單體的酸基調整於上述範圍內較佳。
於本發明,更佳的具有酸基之多官能單體,以東亞合成公司製的以「TO1382」販售之二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯的琥珀酸酯作為主成份的混合物,此多官能單體可與其他的多官能單體組合使用。
於本發明的硬化性組成物,此等單體的含有比例,總固形份中,通常為0重量%以上,較佳為5重量%以上,更佳為10重量%以上,此外通常為80重量%以下,較佳為70重量%以下,更佳為50重量%以下,特別佳為40重量%以下。此外,相對於後述的色材的比率,通常為0重量%以上,較佳為5重量%以上,更佳為10重量%以上,特別佳為20重量%以上,此外,通常為200重量%以下,較佳為100重量%以下,更佳為80重量%以下。
[1-6](C)溶劑本發明的硬化性組成物,溶劑為必須成份,溶劑具有溶解或分散上述各成份而調節黏度之機能。
該相關的溶劑,只要可溶解或分散構成硬化性組成物的各成份者即可,選擇沸點為100~200℃的範圍者較佳,更佳為具有120~170℃的沸點者。
如此的溶劑,可列舉例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇-t-丁基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單乙基醚、甲氧基甲基戊醇、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三丙二醇甲基醚等二醇單烷基醚類;如乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚之二醇二烷基醚類;如乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯之二醇烷基醚乙酸酯類;如戊基醚、丙基醚、二乙基醚、二丙基醚、二異丙基醚、丁基醚、二胺基醚、丁基異丁基醚、二己基醚之醚類;如丙酮、甲基乙基酮、甲基戊基酮、甲基異丙酮、甲基異戊基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁酮、環己酮、乙基戊基酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、甲基壬基酮之酮類;如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、甘油之1元或多元醇類;如n-戊烷、n-辛烷、二異丁烯、n-己烷、己烯、異戊二烯、二戊烯、十二烷之脂肪族烴類;環己烷、甲基環己烷、甲基環己烯、雙環己烷之脂環式烴類;如苯、甲苯、二甲苯、枯烯之芳香族烴類;如戊基甲酸酯、乙基甲酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、甲基異丁酸酯、乙二醇乙酸酯、乙基丙酸酯、丙基丙酸酯、丁酸丁酯、丁酸異丁酯、異丁酸甲酯、乙基辛酸酯、丁基硬脂酸酯、乙基苯甲酸酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、γ-丁內酯之鏈狀或環狀酯類;如3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸之烷氧基羧酸類;如丁基氯化物、戊基氯化物之鹵化烴類;如甲氧基甲基戊酮之醚酮類;如乙腈、苯甲腈之腈類。
上述該市售的溶劑,可列舉礦物油、帕魯索#2、阿布可#18溶劑、阿布可納、索卡爾溶劑No.1及No.2、索爾貝手#150、雪路TS28溶劑、卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、甲基溶纖劑、乙基溶纖劑、乙基溶纖劑乙酸酯、甲基溶纖劑乙酸酯、二甘醇二甲醚(diglyme)(皆為商品名)等。此等的溶劑可單獨使用1種或可併用2種以上。
上述溶劑中,由塗佈性、表面張力等之平衡佳,組成物中的構成成份的溶解度比較高的觀點而言,二醇烷基醚乙酸酯類為佳。
此外,二醇烷基醚乙酸酯類,可單獨使用,但亦可併用其他的溶劑,所併用的溶劑特別佳為二醇單烷基醚類,其中以組成物中的構成成份的溶解性而言,特別佳為丙二醇單甲基醚。再者,二醇單烷基醚類因為極性高,添加量過多,而會光阻顏料易凝聚、硬化性組成物的黏度提高等之保存安定性降低的傾向,故(C)溶劑中的二醇單烷基醚類的比例為5%~30%,較佳為5%~20%。
此外,併用具有150℃以上沸點之溶劑亦佳,藉由併用如此的溶劑,雖然硬化性組成物不易乾,但具有很難引起因為急速乾燥所造的顏料分散物的相互關係(如後述)的破壞。高沸點溶劑的含量,相對於(C)溶劑以3%~50%為 佳、更佳為5~40%,特別佳為5~30%。
再者,沸點150℃以上的溶劑,可為乙二醇烷基醚乙酸酯類,此外亦可為二醇烷基醚類,此時不另外含有沸點150℃以上的溶劑亦可。
於本發明的硬化性組成物,(C)溶劑的含有比例並沒有特別的限制,但其上限通常為99重量%,溶劑超過99重量%時,除去溶劑之各成份的濃度變太小,會有不適合形成塗佈膜之虞,另一方面,溶劑含有比例的下限值,若考慮適合塗佈的黏性等,通常為75重量%,較佳為80重量%,更佳為82重量%。
[1-7](D)顏料
本發明的硬化性組成物,以(D)顏料為必須成份,例如形成彩色濾光片的畫素等時,可使用紅色顏料、藍色顏料、綠色顏料、黃色顏料、紫色顏料、橙色顏料、棕色顏料等之各種顏色的顏料。此外,其化學結構可列舉偶氮系、酞菁系、喹吖酮系、苯並咪唑酮系、異吲哚滿酮系、二異噁嗪系、陰丹士林系、苝系等之有機顏料,亦可利用其他的各種無機顏料。以下,以顏料編號列示出可使用的顏料的具體例子,以下所列舉的「C.I.」表示color index(顏色索引)。
紅色顏料可列舉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、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、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、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此等中較佳為C.I.顏料紅48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242、254,更佳為C.I.顏料紅177、209、224、254。
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、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79此等中較佳為C.I.顏料藍15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6,更佳為C.I.顏料藍15:6。
綠色顏料可列舉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。此等中較佳為C.I.顏料綠7、36。
黃色顏料可列舉C.I.顏料黃1、1:1、2、3、4、5、 6、9、10、12、13、14、16、17、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、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、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此等中較佳為C.I.顏料黃83、117、129、138、150、154、155、180、185,更佳為C.I.顏料黃83、138、139、150、180。
紫色顏料可列舉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、31、32、37、39、42、44、47、49、50。此等中較佳為C.I.顏料紫19、23,更佳為C.I.顏料紫23。
橙色顏料可列舉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、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79。此等中較佳為C.I.顏料橙38、71。
此外,無機顏料可列舉硫酸鋇、硫酸鉛、氧化鈦、黃色鉛、氧化鐵紅、氧化鉻等。
上述的各種顏料可併用複數種,例如為了調整色度,顏料係可併用綠色顏料與黃色顏料,或併用藍色顏料與紫色顏料
再者,此等的顏料係分散處理成為平均粒徑為1μm以下,較佳為0.5μm以下,更佳為0.3μm以下後使用。
使用本發明的硬化性組成物形成彩色濾光片的樹脂黑色矩陣時,可使用黑色顏料。此外可單獨使用黑色顏料,亦可混合紅色、綠色、藍色等的顏料後使用,此等色材可從無機或有機的顏料中適當選擇。無機顏料、有機顏料係分散成為平均粒徑為1μm以下,較佳為0.5μm以下後使用較佳。
可單獨使用的黑色顏料,可列舉碳黑、乙炔碳黑、燈黑、骨碳、石墨、鐵黑、鈦墨等,此等中由透光率、影像特性的觀點而言,以碳黑、鈦黑為佳。
碳黑之例,各自可列舉例如三菱化學公司製的商品之MA7、MA8、MA11、MA100、MA100R、MA220、MA230、MA600、# 5、# 10、# 20、# 25、# 30、# 32、# 33、# 40、# 44、# 45、# 47、# 50、# 52、# 55、# 650、# 750、# 850、# 950、# 960、# 970、# 980、# 990、# 1000、# 2200、# 2300、# 2350、# 2400、# 2600、# 3050、# 3150、# 3250、# 3600、# 3750、# 3950、# 4000、# 4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31B等,Degussa公司製的商品之Printex3、Printex3OP、Printex30、Printex30OP、Printex40、Printex45、Printex55、Printex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、Printex A、Print ex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、PrintexG、SpecialBlack550、SpecialBlack 350、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color Black S170等,CABOT公司製的商品之Monarch120、Monarch280、Monarch460、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400、Monarch4630、REGAL99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL550R、REGAL660R、BLACK PEARLS480、PEARLS130、VULCAN XC72R、ELFTEX-8等,Columbian Carbon公司製的商品之RAVEN11、RAVEN14、RAVEN15、RAVEN16、RAVEN22、RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040、RAVEN1060U、RAVEN1080U、RAVEN1170、RAVEN1190U、RAVEN1250、RAVEN1500、RAVEN2000、RAVEN2500U、RAVEN3500、RAVEN5000、RAVEN5250、RAVEN5750、RAVEN7000。
再者,具有高的光學濃度及高的表面電阻率之樹脂黑色矩陣的製造,使用被樹脂被覆的碳黒為特別佳。再者,被樹脂被覆的碳黑,例如可藉由用特開平9-26571號公報、特開平9-71733號公報、特開平9-95625號公報、特開平9-238863、或特開平11-60989號公報所記載的方法,處理習知的碳黑而得到。
此外,鈦黑的製作方法,可列舉使二氧化鈦與金屬鈦的混合物在還原氣體環境下加熱還原之方法(特開昭49-5432號公報);將四氯化鈦藉由高溫水解所得到的超微細二氧化鈦,在含氫之還原氣體環境中還原之方法(特開昭57-205322號公報);將二氧化鈦或氫氧化鈦在氨存在下高溫還原之方法(特開昭60-65069號公報、特開昭61-201610號公報);使二氧化鈦或氫氧化鈦上附著釩化合物,在氨存在下高溫還原之方法(特開昭61-201610號公報)等;並不限定於此等方法。鈦黑的市售品之例,可列舉三菱Materials公司製的鈦黑10S、12S、13R、13M、13M-C等。
其他的黑色顏料之例,可混合紅色、綠色、藍色的三色的顏料後作為黑色顏料使用,用於調製黑色顏料之可混合使用的色材,可列舉維多利亞純藍(42595)、阿拉明(41000)、Cathilon brilliant flavin(鹼性13)、若丹明6GCP(45160)、若丹明B(45170)、藏紅OK70:100(50240)、愛麗奧海嬰藍(42080)、No.120/Lionol黃(21090)、Lionol黃GRO(21090)、Shimurafast黃8GF(21105)、聯苯胺黃4T-564D(21095)、Shimurafast紅4015(12355)、Lionol紅7B4401(15850)、Fastgen藍TGR-L(74160)、Lionol藍SM(26150)、Lionol藍ES(顏料藍15:6)、Lionogen紅GD(顏料紅168)、Lionol綠2YS(顏料綠36)等。再者,上述括弧內的數字表示彩色索引(C.I.)。
此外,再關於其他可混合使用的顏料,以C.I.編號表示,可列舉例如C.I.黃色顏料20、24、86、93、109、110、117、125、137、138、147、148、153、154、166、C.I.橘色顏料36、43、51、55、59、61、C.I.紅色顏料9、97、122、123、149、168、177、180、192、215、216、217、220、223、224、226、227、228、240、C.I.紫色顏料19、23、29、30、37、40、50、C.I.藍色顏料15、15:1、15:4、22、60、64、C.I.綠色顏料7、C.I.黑色顏料23、25、26等。
於本發明的硬化性組成物,此等(D)顏料的含有比例,總固形份中,通常為1重量%以上,較佳為5重量%以上,此外,通常為80重量%以下,較佳為70重量%以下。
(D)顏料的比例太少,則會有相對於色濃度而言膜厚變太厚,對於液晶盒化時的間隙控制等產生壞的影響之虞,另一方面,相反的(D)顏料的比例過多,則會有無法得到充分的影像形成性。
再者,對每個後述的彩色濾光片的各色的畫素,將用於形成此的硬化生組成物中的色材量調整至最適當的範圍較佳。例如,一般形成被設置於彩色濾光片之紅色、綠色及藍色畫素時,紅色硬化性組成物較佳可列舉總固形份中含有15~50重量%,更佳為20~45重量%的色材者,綠色硬化性組成物較佳可列舉總固形份中含有15~60重量%,更佳為20~50重量%的色材者,綠色硬化性組成物較佳可列舉總固形份中含有5~35重量%,更佳為10~30重量%的色材者。
此外,樹脂黑色矩陣時,黑色硬化性組成物較佳可列舉總固形份中含有20~80重量%,更佳為30~70重量%的色材者。
[1-8](E)分散劑本發明的硬化性組成物,再含有(E)分散劑為佳。(E)分散劑的種類,只要無損於本發明的效果即可,並沒有特別的限制,但較佳為含有由(E-1):含有氮原子之接枝共聚物、(E-2):含有氮原子之丙烯酸系嵌段共聚物、(E-3):尿烷樹脂分散劑所選出的1種以上的分散劑。
(E-1):含有氮原子之接枝共聚物、及(E-2):含有氮原子之丙烯酸系嵌段共聚物,此等所含有的氮原子對顏料表面具有親和性,推測藉由提高氮原子以外的部份對媒介物的親和性,有助於整體的分散安定性的提升。
分散劑的性能,極受到相對於其固體表面之吸附舉動的左右,關於分子的結構與吸附舉動的關係,已知使用同樣的裝置時,吸附舉動的優異順序為無規共聚物<接技共聚物<嵌段共聚物。(例如Jones and Richards,“Polymers at Surfaces and Interfaces”p281)。
詳細的機制並不清楚,但推想如下述。
亦即,通常的無規共聚物時,構成共聚物的單體在聚合物形成時,以立體及/或電氣,安定地被配置於共聚物中之準確率變高。單體被安定地配置的部份(分子),因為立體及/或電氣方面安定,故吸附於顏料時,反而會有成為障礙的情況。相對於此,分子配列被控制在接枝共聚物或嵌段共聚物之樹脂,可將分散劑之妨礙吸附的部份,配置在遠離顏料與分散劑的吸附部位的位置。亦即,顏料與分散劑之吸附部上可配置最適合的部份,需要溶劑親和性的部份上配置適合其之部份。特別是對於含有結晶尺寸小的顏料之色材的分散,推想此分子配置係影響優良的分散性者。
(E-1):含有氮原子之接枝共聚物含有氮原子之接枝共聚物,由可極有效率的分散(D)顏料的觀點而言為佳,此理由尚不清楚,但推想因為對顏料與分散劑的吸附成為障礙的部份(分子),具有可積極地排斥配置至顏料的吸附部周邊的構造。含有氮原子之接枝共聚物,較佳為具有主鏈上含有氮原子之重複單元者,其中較佳為具有式(I)所表示的重複單元或/及式(II)所表示的重複單元。
式中,R51 表示碳數1~5的伸烷基,A表示氫原子或下述式(III)~(V)之任一者。
式(I)中,R51 表示伸甲基、伸乙基、伸丙基等之直鏈狀或支鏈狀的碳數1~5的伸烷基,較佳為碳數2~3,更佳為伸乙基。A表示氫原子或下述式(III)~(V)之任一者,但較佳為式(III)。
式(II)中,R51 、A與式(I)之R51 、A相同。
式(III)中,W1 表示碳數2~10的直鏈狀或支鏈狀的伸烷基,其中又以伸丁基、伸戊基、伸己基等之碳數4~7的伸烷基為佳;p表示1~20的整數,較佳為5~10的整數。
式(IV)中,Y1 表示2價的連結基,其中又以伸乙基、伸丙基等之碳數1~4的伸烷基,或伸乙氧基、伸丙氧基等之碳數1~4的伸烷氧基為佳;W2 表示伸乙基、伸丙基、伸丁基等之直鏈狀或支鏈狀的碳數2~10的伸烷基,其中又以伸乙基、伸丙基等之碳數2~3的伸烷基為佳;Y2 表示氫原子或-CO-R52 (R52 表示乙基、丙基、丁基、戊基、己基等之碳數1~10的烷基,其中又以乙基、丙基、丁基、戊基等之碳數2~5的烷基為佳。);q表示1~20的整數,較佳為5~10的整數。
式(V)中,W3 表示碳數1~50的烷基或具有1~5個羥基之碳數1~50的羥基烷基,其中又以硬脂醯基等之碳數10~20的烷基、單羥基硬脂醯基等之具有1~2個羥基之碳數10~20的羥基烷基為佳。
本發明的接枝共聚物中之式(I)或式(II)所表示的重複單元的含有率,含有率高者為佳,通常50莫耳%以上,較佳為70莫耳%以上。亦可為同時含有式(I)所表示的重複單元、與式(II)所表示的重複單元兩者,其含有比率並沒特別的限制,但含有較多的式(I)的重複單元者較佳,式(I)或式(II)所表示的重複單元的合計數為1分子中通常為1~100,較佳為10~70,更佳為20~50。
此外,亦可含有式(I)及式(II)以外的重複單元,其他的重複單元,可列舉例如伸烷基、伸烷氧基等,本發明的接枝共聚物,較佳為其末端為-NH2 及-R51 -NH2 (R51 與上述的R51 相同意義)者。
再者,只要為本發明的接枝共聚物即可,主鏈可為直鏈狀或支鏈狀。
本發明的接枝共聚物的胺價,通常為5~100mgKOH/g,較佳為10~70mgKOH/g,更佳為15~40mgKOH/g以下。胺價太低則會有分散安定性降低、黏度不安定的情況,相反的太高則會有殘渣增加、形成液晶面板後的電氣特性降低的情況。
上述分散劑以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量以3000~100000,5000~50000為特別佳。重量平均分子量低於3000,則會有無法防止色材的凝聚、高黏度化及凝膠化的情況,超過100000則會有本身變成高黏度,又溶解於機溶劑的溶解性不足的情況。
上述分散劑的合成方法,可採用習知的方法,例如可使用特公昭62-30057號公報所記載的方法。
本發明中,亦可適當使用具有與上述者相同結構之市售的接枝共聚物。
(E-2):丙烯酸系嵌段共聚物丙烯酸系嵌段共聚物,由可極有效率的分散(D)顏料之觀點而言為佳,其理由並不清楚,但推想乃因為藉由控制分子配列,而減少在分散劑吸附於顏料時成為障礙的結構。
丙烯酸系嵌段共聚物,較佳為側鏈上由具有4級銨鹽基及/或胺基之A嵌段、與不具有4級銨鹽基及/或胺基之B嵌段所成之A-B嵌段共聚物及/或B-A-B嵌段共聚合物。
構成丙烯酸系嵌段共聚物的嵌段共聚合物之A嵌段,具有4級銨鹽基及/或胺基。
4級銨鹽基,較佳係具有-N R3l R32 R33 .Z (惟,R31 、R32 及R33 各自獨立地表示氫原子、或可被取代的環狀或鏈狀的烴基,或R31 、R32 及R33 中的2個以上亦可互相鍵結後形成環。)所表示的4級銨鹽基。此4級銨鹽基可直接鍵結於主鏈,但亦可透過2價的連結基鏈結於主鏈。
-N R31 R32 R33 .Z 中,R31 、R32 及R33 中的2個以上互相鍵結後所形成的環結構,可列舉例如5~7員環的含氮雜環環單環或此等的2個縮合而成的縮合環。該含氮雜環較佳為不具有芳香性者,若為飽和環更佳,具體而言,可列舉例如下述者。
上述中,R表示R31 、R32 及R33 中的任一者之基。
此等的環狀結構亦可再具有取代基。
-N R31 R32 R33 中之R31 、R32 及R33 ,更佳為各自獨立地表示可具有取代基之碳數1~3的烷基、或可具有取代基之苯基、或可具有取代基之苄基。
具有4級銨鹽基之A嵌段,較佳為含有一般式(VI)所表示的部份結構。
上述一般式(VI)中,R31 、R32 及R33 各自獨立地表示氫原子、或可被取代的環狀或鏈狀的羥基,或者R31 、R32 及R33 中的2個以上亦可互相鍵結後形成環狀結構;R34 表示氫原子或甲基;X1 表示2價的連結基,Z 表示陰離子對。
一般式(VI)中,R31 、R32 及R33 的烴基,係各自獨立地為具有碳數1~10的烷基、碳數6~20的芳香族基之取代基為佳,具體而言,可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、苄基、苯基等,其中又以甲基、乙基、丙基、苄基較佳。
一般式(VI)中,2價的連結基X1 ,可列舉例如碳數1~10的伸烷基、伸芳基、-CONH-R35 -、-COO-R36 -(惟,R35 及R36 各自獨立地表示直接結合鍵、碳數1~10的伸烷基、或碳數1~10的酯基(-R37 -O-R38 -:R37 及R38 各自獨立地為伸烷基)。)等,較佳為-COO-R36 -。
此外,陰離子對之Z ,可列舉Cl 、Br、I 、ClO4 、BF4 、CH3 COO 、PF6 等。
A嵌段較佳為具有胺基者,胺基較佳為-NR41 R42 (惟,R41 及R42 各自獨立地表示可具有取代基之環狀或鏈狀的烷基、可具有取代基之烯丙基、或可具有取代基之芳烷基。)所表示,而且更佳為下述式所表示的胺基。
惟,R41 及R42 與上述的R41 及R42 同意義,R43 表示碳數1以上的伸烷基,R44 表示氫原子或甲基。)
其中,R41 及R42 較佳為甲基,R43 較佳為伸甲基、伸乙基,R44 較佳為氫原子。如此的化合物可列舉下述式所表示的取代基。
如上述的特定的含有4級銨鹽基及/或胺基之部份結構,1個的A嵌段中可含有2種以上,此時,2種以上之含有4級銨鹽基及/或胺基之部份結構,該A嵌段中可以無規共聚物或嵌段共聚物的任一種型態含有。此外,該不含有4級銨鹽基及/或胺基之部份結構,A嵌段中亦可含有,該部份結構之例,可列舉後述的源自(甲基)丙烯酸酯系單體之部份結構等。該相關的不含有4級銨鹽基及/或胺基之部份結構之在A嵌段中的含量,較佳為0~50重量%,更佳為0~20重量%,但該相關的不含有4級銨鹽基及/或胺基之部份結構不含於A嵌段中為最佳。
另一方面,構成分散劑的嵌段共聚物之B嵌段,可列舉例如使苯乙烯、α-甲基苯乙烯等之苯乙烯系單體;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環氧丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸羥基乙酯、乙基丙烯酸環氧丙酯等之(甲基)丙烯酸酯系單體;(甲基)丙烯酸氯化物等之(甲基)丙烯酸氯系單體;乙酸乙烯酯系單體;烯丙基環氧丙基醚、巴豆酸環氧丙基醚等之環氧丙基醚系單體等之共聚物進行共聚之聚合物結構。
B嵌段特別佳為下述一般式(VII)所表示之源自(甲基)丙烯酸酯系單體之部份結構。
(一般式(VII)中,R39 表示氫原子或甲基,R40 表示可具有取代基之環狀或鏈狀的烷基、可具有取代基之烯丙基,或可具有取代基之芳烷基。)
上述源自(甲基)丙烯酸酯系單體之部份結構,1個B嵌段中可含有2種以上,當然該B嵌段,可再含有此等以外的部份結構,2種以上的源自單體之部份結構,存在於不含有4級銨鹽基之B嵌段中時,各部份結構可以無規共聚或嵌段共聚的任一種型態被含於B嵌段中,B嵌段中含有上述源自(甲基)丙烯酸酯系單體之部份結構以外的部份結構時,該(甲基)丙烯酸酯系單體以外的部份結構之B嵌段中的含量,較佳為0~99重量%,更佳為0~85重量%。
本發明所使用的丙烯酸系分散劑,係由如此的A嵌段與B嵌段所成之A-B嵌段或B-A-B嵌段共聚型高分子化合物,如此的嵌段共聚物,例如用以下所列舉的活性聚合法調製。
活性聚合法有陰離子活性聚合法、陽離子活性聚合法、自由基活性聚合法;陰離子活性聚合法,係聚合活性種為陰離子,例如下述流程圖所表示。
自由基活性聚合法係聚合活性種為自由基,例如下述流程圖所表示。
合成如此的丙烯酸系嵌段共聚物時,可採用特開昭60-89452號公報、特開平9-62002號公報、P.Lutz,P.Masson et al.Polym.Bull.12,79(1984)、B.C.Anderson,G.D.Andrews et al,Macromolecules,14,1601(1981)、K.Hatada,K.Ute,et al.,Polym.J.17,977(1985)、K.Hatada,K.Ute,et al.,Polym.J.18,1037(1986)、右手浩一、畑田耕一、高分子加工、36、366(1987)、東村敏延、沢本光男、高分子論文集、46、189(1989)、M.Kuroki,T.Aida,J.Am.Chem.Sic,109,4737(1987)、相田卓三、井上祥平、有機合成化學、43,300(1985)、D.Y.Sogoh,W.R.Hertler et al,Macromolecules,20,1473(1987)、K.Matyaszewski et al,Chem.Rev.2001,101,2921-2990等所記載的習知的方法。
本發明該相關的A-B嵌段共聚物及B-A-B嵌段共聚物之1g中的胺價,通常為1~300mgKOH/g左右,但此較佳範圍,A嵌段具有4級銨鹽基的情況與不具有情況不相同。
本發明該相關的A-B嵌段共聚物及B-A-B嵌段共聚物之A嵌段具有4級銨鹽基時,該共聚物1g中的4級銨鹽基的量,較佳為0.1~10mmol,若在此範圍外,會有無法兼具優良的耐熱性與分散性的情況,如此的嵌段共聚物中,會含有製造過程中所產生的胺基的情況,此胺價通常每1g共聚物為1~100mgKOH/g左右,較佳為1~50mgKOH/g,更佳為1~30mgKOH/g。
此外,A嵌段中不含有4級銨鹽基時,該共聚物的胺價通常每1g為50~300mgKOH/g左右,較佳為50~200mgKOH/g,再者胺價係藉由酸中和滴定胺基,使其與酸價對應而以KOH的mg數表示之值。
此外,此嵌段共聚物的酸價,依是否有為該酸價的基礎之酸性基及種類而不同,但一般而言較低者為佳,通常為100mgKOH/g以下,此分子量以以GPC測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)通常為1000以上100,000以下的範圍,會有嵌段共聚物的分子量太小則分散安定性降低,太大則顯影性、解析性降低的傾向。
本發明中,可用具有與上述者相同結構之市售的丙烯酸系嵌段共聚物。
(E-3):尿烷樹脂分散劑尿烷樹脂分散劑,特別佳為藉由使聚異氰酸酯化合物、與同一分子內具有1個或2個羥基之化合物、與同一分子內具有活性氫及3級胺基之化合物進行反應而得到的尿烷樹脂。
上述聚異氰酸酯化合物之例,可列舉例對伸苯二異氰酸酯、2,4-伸甲苯二異氰酸酯、2,6-伸甲苯二異氰酸酯、4,4’-二苯基甲烷二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯;六伸甲基二異氰酸酯、賴胺酸甲基酯二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六伸甲基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯等之脂肪族二異氰酸酯;異佛爾酮二異氰酸酯、4,4’-伸甲基雙(環己基異氰酸酯)、ω,ω’-二異氰酸酯二甲基環己烷等之脂環族二異氰酸酯;具有伸二甲苯二異氰酸酯、α,α,α’,α’-四甲基伸二甲苯二異氰酸酯等之芳香環之脂肪族二異氰酸酯;賴胺酸酯三異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,8-二異氰酸酯-4-異氰酸酯甲基辛烷、1,3,6-六伸甲基三異氰酸酯、雙環丁烷三異氰酸酯、參(異氰酸酯苯基甲烷)、參(異氰酸酯苯基)硫化磷酸酯等之三異氰酸酯;及此等的3聚物、水加成物、以及此等的多元醇加成物等。聚異氰酸酯較佳為有機二異氰酸酯的三聚物,最佳為伸甲苯基二異氰酸酯的三聚物與異佛爾酮二異氰酸酯的三聚物,此等可單獨使用或可併用複數種。
異氰酸酯的三聚物的製造方法,可列舉使該聚異氰酸酯類,用適當的三聚化催化劑,例如第3級胺類、膦類、烷氧化物類、金屬氧化物、羧酸鹽類等進行異氰酸酯基的部份三聚化,藉由催化毒物的添加而使三聚化停止後,溶劑萃取未反應的聚異氰酸酯,藉由薄膜蒸餾去除後得到目的之含三聚異氰酸酯之聚異氰酸酯之方法。
上述同一分子內具有1個或2個羥基之化合物,可列舉聚醚二醇、聚酯二醇、聚碳酸酯二醇、聚烯烴二醇等,或此等的化合物的末端羥基係被碳數1~25的烷基進行烷氧基化者,或此等的2種類以上的混合物。
聚醚乙二醇,可列舉聚醚二醇、聚醚酯二醇、或此等2種類以上的混合物。聚醚二醇,係可藉由使環氧化物進行單獨或使其共聚所得到者,例如聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙烯-丙烯二醇、聚氧化四甲二醇、聚氧化六甲二醇、聚氧化八甲二醇、或此等的2種以上的混合物。聚醚酯二醇,可列舉使含醚基之二醇或其他的二醇之混合物,與二羧酸或此等的酐進行反應,或藉由使聚酯二醇與環氧化物進行反應而得到者,例如聚(聚氧化四伸甲基)己二酸酯等。聚醚二醇之最佳者為聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧化四甲二醇、或此等的化合物的一方末端羥基,用碳數1~25的烷基經烷氧化的化合物
聚酯二醇,可列舉例如琥珀酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、富馬酸、馬來酸、酞酸等之二羧酸類或此等的酐,與例如乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,8-八甲二醇、2-甲基-1,8-八甲二醇、1,9-壬二醇等之脂肪族二醇;雙羥基甲基環己烷等之脂環族二醇;二甲苯二醇、雙羥基乙氧基苯等之芳香族二醇;N-甲基二乙二醇胺等之N-烷基二烷醇胺等之二醇類,進行聚縮合後所得到者,例如聚乙烯己二酸酯、聚丁烯己酸酯、聚六甲烯己二酸酯、聚乙烯/丙烯己二酸酯等,或者使用上述二醇類或碳數1~25的1價醇作為起始劑使用後所得到的聚內酯二醇或聚內酯單醇,例如聚己內酯二醇、聚甲基戊內酯、或此等的2種以上的混合物。聚酯二醇最佳者係以聚己內酯二醇或碳數1~25的醇作為起始劑之聚己內酯,更具體而言,係使單醇與ε-己內酯進行開環加成聚合後所得到的化合物。
聚碳酸酯二醇,可列舉聚(1,6-己烯)碳酸酯、聚(3-甲基-1,5-戊烯)碳酸酯等。
此外,聚烯烴二醇,可列舉聚丁二烯二醇、氫化型聚丁二烯二醇、氫化型聚異戊二烯二醇等。
此等同一分子內具有1個或2個羥基之化合物中,特別佳為聚醚二醇與聚酯二醇,再者,同一分子內具有1個或2個羥基之化合物的數平均分子量通常為300~10,000,較佳為500~6,000,更佳為1,000~4,000。
上述之同一分子內具有活性氫及3級胺基之化合物中,活性氫,亦即直接鍵結於氧原子、氮原子、或硫原子之氫,可列舉羥基、胺基、硫醇基等之官能基中的氫原子。其中胺基,特別是1級的胺基的氫原子為佳,此外,3級胺基係具有甲基、乙基、異丙基、n-丁基等之碳數1~4的烷基之二烷基胺基、或該二烷基胺基連結後形成雜環結構之基。更具體而言,可列舉咪唑環、三唑環,但其中又以二甲基胺基及咪唑環因為具有優異的安定性故較佳。
若列舉出如此的同一分子內具有活性氫及3級胺基之化合物,可列舉N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、N,N-二丙基-1,3-丙二胺、N,N-二丁基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二丙基乙二胺、N,N-二丁基乙二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺、N,N-二乙基-1,4-丁二胺、N,N-二丙基-1,4-丁二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺等。
此外,3級胺基為含氮之雜環者,可列舉吡唑環、咪唑環、三唑環、四唑環、吲哚環、咔唑環、吲唑、苯並咪唑環、苯並三唑環、苯並噁唑環、苯並噻唑環、苯並噻二唑環等之含氮雜環5員環;吡啶環、噠嗪環、嘧啶環、三嗪環、喹啉、吖啶環、異喹啉環等之含氮原子雜6員環。具有此等咪唑環與1級胺基之化合物,若列出具體的例子,可列舉1-(3-胺基丙基)咪唑、組胺酸、2-胺基咪唑、1-(2-胺基乙基)咪唑等。此外,具有此等三唑環與1級胺基之化合物,若列出具體的例子,可列舉3-胺基-1,2,4-三唑、5-(2-胺基-5-氯苯基)-3-苯基-1H-1,2,4-三唑、4-胺基-4H-1,2,4-三唑-3,5-二醇、3-胺基-5-苯基-1H-三唑-1,3,4-二醇、5-胺基-1,4-二苯基-1,2,3三唑、3-胺基-1-苄基-1H-2,4-三唑等。此等又以N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、1-(3-胺基苯基)咪唑、3-胺基-1,2,4-三唑等。
此等的尿烷樹脂分散劑原料的較佳使用比率,相對於聚異氰酸酯化合物100重量份,同一分子內具有1個或2個羥基之化合物,通常10~200重量份,較佳為20~190重量份,更佳為30~180重量份;同一分子內具有活性氫及3級胺基之化合物,通常0.2~25重量份,較佳為0.3~24重量份。
此外,尿烷樹脂分散劑的製造,依照尿烷樹脂製造的習知方法進行,製造時的溶劑,通常使用丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、異佛爾酮等之酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸溶纖劑等之酯類;苯、甲苯、二甲苯、己烷等之烴類;二丙酮醇、異丙醇、第二丁醇、第三丁醇等的一部份的醇類;二氯甲烷、氯仿等鹵化烴類;四氫呋喃、二乙基醚等之醚類;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸等之非質子性極性溶劑等。此外,製造時的催化劑,使用通常尿烷化反應催化劑,例如可列舉二丁基錫二月桂酸鹽、二辛基錫二月桂酸鹽、二丁基錫二辛酸鹽、辛酸亞錫等錫系;乙醯丙酮合鐵、氯化鐵等之鐵系等之鐵系;三乙胺、三乙二胺等之3級胺系等。
此外,同一分子內具有活性氫及3級胺基之化合物的導入量,控制在以反應後的分散樹脂的胺價而言為1~100mgKOH/g的範圍內為佳,較佳為5~80mgKOH/g的範圍,更佳為10~60mgKOH/g的範圍。胺價在上述範圍以下則會有分散能力降低的傾向,此外,超過上述範圍則顯影性易降低。再者,以上的反應在分散樹脂中殘留異氰酸酯基時,再藉由醇或胺化合物去掉異氰酸酯基,則分散樹脂的經時安定性提高而較佳。
再者,此等尿烷樹脂分散劑以GPC所測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量通常1,000~200,000,較佳為2,000~100,000,更佳為3,000~50,000的範圍。分子量低於1,000以下則分散性及分散安定性變差,200,000以上則溶解性降低、分散性變差,而且反應的控制變困難。
(E-4)其他的分散劑本發明的硬化性組成物所使用的分散劑,除了上述的各種分散劑以外,可含有其他的分散劑。
其他的分散劑,可列舉例如聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯二酯系分散劑、山梨糖醇酐脂肪族酯系分散劑、脂肪族改性聚酯系分散劑等。
如此的分散劑的具體例子,可列舉商品名EFKA(EFKA公司製)、Disperbyk(BYK-Chemie公司製)、DISPARLON(楠本化成公司製)、SOLSPERSE(ZENNECA公司製)、KP(信越化學工業公司製)、Polyflow(共榮社化學公司製)、阿濟斯(味之素公司製)等。此等高分子分散劑可單獨使用1種,或可併用2種以上。
本發明的硬化性組成物中,(E)分散劑的含有比例,相對於(D)顏料通常為95重量%以下,較佳為65重量%以下,更佳為50重量%以下,此外,通常5重量%以上,較佳為7重量%以上,特別佳為10重量%以上。分散劑的含有比例太少,則因為吸附至色材的吸附不足,無法防止凝聚,會有高黏度化及凝膠化的情況,故分散安定性變差,可能發生再凝聚或增黏等的問題;相反的太多,因為相對的顏料的比例減少,故著色力變差,相對於色濃度而言膜厚變厚,使用於彩色濾光片時,會發生液晶盒化步驟的盒間隙控制不良。
認為上述的塗佈適性評估方法(I)中之附著物的發生,而且狹縫及旋轉式塗佈法(slit and spin coating)或擠壓式塗佈法(die coating)中之凝聚異物的發生,特別是與分散劑之附著至顏料表面的附著部的結構有關。
作為本發明的(E)分散劑特別佳者為,吸附至顏料的吸附部的氮原子不具有離子性者,亦即3級胺、2級胺、1級胺、環狀胺、或亞胺基等未4級化的氮原子較佳,這恐怕不論分散劑的種類,對於上述(E-1)、(E-2)、(E-3)任一者的分散劑亦相同。
詳細的機制並不清楚,認為可能是殘留於氮原子的共價電子對與該機制有關。上述的各分散劑的構造,一般而言具有anchor部份(吸附於顏料的吸附部)、與tail部份(管理分散性的部份),為吸附部上含有不具有離子性的氮原子之分散劑時,認為相對於該氮原子所具有的電子對而言,溶劑分子、或溶劑中的水分子製造氫鍵,進入分散劑分子所具的複數的tail間,因此,與吸附部中具有4級胺基等、其他的基之分散劑比較下,變成tail間範圍擴大的構造。
「再溶解性優良」之意,係指硬化性組成物一度固化,再度浸漬於溶劑時馬上溶入溶劑,但吸附在顏料的分散劑的tail間的距離大時,溶劑分子易進入到此空間,例如水製作氫鍵時,認為以溶劑分子的一部份與水分子或氮原子的電子對製造鍵結之方式,更容易進入到分散劑的tail間,可輕易且微細地分散。
再者,本發明的硬化性組成物,在後述的該硬化性組成物調製時的分散處理步驟中,在含有上述(E)分散劑同時,藉由使其含有上述的(A)黏合劑樹脂的一部份,可一起擔任分散劑的作用。
[1-9]光聚合起始劑本發明的硬化性組成物,可再含有光聚合起始劑,光聚合起始劑,通常以光聚合起始劑、及必要時所添加的增感色素、聚合加速劑等之加成劑之混合物使用;為具有直接吸收光,或被光增感後引起分解反應或去氫反應,而產生聚合活性自由基之機能之成份。
構成光聚合起始系之光聚合起始劑,可列舉例如特開昭59-152396號、特開昭61-151197號公報等所記載的二茂鈦衍生物類;特開平10-300922號、特開平11-174224號、特開2000-56118號公報等所記載的六芳基雙咪唑衍生物類;特開平10-39503號公報等所記載的鹵甲基化噁二唑衍生物類、鹵甲基-s-三嗪衍生物類、N-苯基甘胺酸等之N-芳基-α-胺基酸類、N-芳基-α-胺基酸鹽類、N-芳基-α-胺基酸酯類等之自由基活性劑、α-胺基烷基苯酮衍生物類;特開2000-80068號公報等所記載的肟酯系衍生物類等。
具體而言,例如二茂鈦衍生物類可列舉二環戊二烯基鈦二氯化物、二環戊二烯基鈦聯苯、二環戊二烯基鈦雙(2,3,4,5,6-五氟苯-1-基)、二環戊二烯基鈦雙(2,3,5,6-四氟苯-1-基)、二環戊二烯基鈦雙(2,4,6-三氟苯-1-基)、二環戊二烯基鈦雙(2,6-二氟苯-1-基)、二環戊二烯基鈦雙(2,4-二氟苯-1-基)、二(甲基環戊二烯基)鈦雙(2,3,4,5,6-五氟苯-1-基)、二(甲基環戊二烯基)鈦雙(2,6-二氟苯-1-基)、二環戊二烯基鈦[2,6-二-氟-3-(吡咯-1-基)-苯-1-基]等。
此外,咪唑衍生物類可列舉2-(2’-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚物、2-(2’-氯苯基)-4,5-雙(3’-甲氧基苯基)咪唑2聚物、2-(2’-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚物、2-(2’-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚物、(4’-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑2聚物等。
此外,鹵甲基化噁二唑衍生物類,可列舉2-三氯甲基-5-(2’-苯並呋喃基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2’-苯並呋喃基)乙烯]-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2’-(6”-苯並呋喃基)乙烯)]-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-呋喃基-1,3,4-噁二唑等。
此外,鹵甲基化三嗪衍生物,可列舉2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基羰基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪等。
此外,α-胺基烷基苯酮衍生物類,可列舉2-甲基-1[4-(甲基硫)苯基]-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁烷-1-酮、4-二甲基胺基乙基苯甲酸酯、4-二甲基胺基異戊基苯甲酸酯、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、2-乙基己基-1,4-二甲基胺基苯甲酸酯、2,5-雙(4-二乙基胺基苄叉)環己酮、7-二乙基胺基-3-(4-二乙基胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙基胺基)芳基丙烯醯芳烴等。
此外,肟酯系衍生物,可列舉1,2-辛二酮、1-[4-(苯基硫)苯基]、2-(o-苯甲醯基肟)、乙酮(ethanone)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]、1-(o-乙醯基肟)等。
另外,亦可列舉苯偶因甲基醚、苯偶因苯基醚、苯偶因異丁基醚、苯偶因丙基醚等之苯偶因烷基醚類;2-甲基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-t-丁基蒽醌、1-氯蒽醌等之蒽醌衍生物類;二苯甲酮、米希勒酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯甲酮等之二苯甲酮衍生物類;2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、1-羥基環己基苯基酮、α-羥基-2-甲基苯基丙酮、1-羥基-1-甲基乙基-(p-異丙基苯基)酮、1-羥基-1-(p-十二烷基苯基)酮、2-甲基-(4’-甲基硫苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、1,1,1-三氯甲基-(p-丁基苯基)酮等之苯乙酮衍生物類;噻噸酮、2-乙基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等之噻噸酮衍生物類;p-二甲基胺基苯甲酸乙酯、p-二乙基胺基苯甲酸酯等之苯甲酸酯衍生物類;9-苯基吖啶、9-(p-甲氧基苯基)吖啶等之吖啶衍生物類;9,10-二甲基苯並吩嗪等之吩嗪衍生物類;苯並蒽酮等之蒽酮衍生物類等。
必要時可使用的聚合加速劑,可列舉例如N,N-二甲基胺基苯甲酸乙酯等之N,N-二烷基胺基苯甲酸烷基酯類;2-氫硫基苯並噻唑、2-氫硫基苯並噁唑、2-氫硫基苯並咪唑等之具有雜環之氫硫基化合物;或脂肪族多官能氫硫基化合物等之氫硫基化合物類等。
此等的光聚合起始劑及聚合加速劑,可各自單獨使用1種,或可併用2種以上。
本發明的硬化性組成物中,此等的光聚合起始系的含有比例,總固形分中通常為0.1重量%以上,較佳為0.5重量%以上,此外,通常為40重量%以下,較佳為30重量%以下。此含有比例顯著降低則會有成為造成對曝光光線的感度降低的原因的情況,相反的太高則會有未曝光部份對顯影液的溶解性降低、誘發顯影不良的情況。
此外,必要時為了提高感應感度之目的,可使用增感色素,依影像曝光光源的波長使用適當的增感色素,但可列舉例如特開平4-221958號、特開平4-219756號公報等所記載的呫噸系色素;特開平3-239703號、特開平5-289335號公報等所記載的具有雜環的香豆系色素;特開平3-239703號、特開平5-289335號公報等所記載的3-香豆素酮系色素;特開平-6-19240號公報等所記載的甲撐吡咯系色素;特開昭47-2528號、特開昭54-155292號、特開昭45-37377號、特開昭48-84183號、特開昭52-112681號、特開昭58-15503號、特開昭60-88005號、特開昭59-56403號、特開平2-69號、特開昭57-168088號、特開平5-107761號、特開平5-210240號、特開平4-288818號各公報等所記載的具有二烷基胺基苯骨架之色素等。
此等增感色素中較佳者為含有胺基增感色素,更佳為同一分子內具有胺基及苯基之化合物,特別佳者例如4,4’-二甲基胺基二苯甲酮、4,4’-二乙基胺基二苯甲酮、2-胺基二苯甲酮、4-胺基二苯甲酮、4,4’-二胺基二苯甲酮、3,3’-二胺基二苯甲酮、3,4-二胺基二苯甲酮等之二苯甲酮系化合物;2-(p-二甲基胺基苯基)苯並噁唑、2-(p-二乙基胺基苯基)苯並噁唑、2-(p-二甲基胺基苯基)苯並[4,5]苯並噁唑、2-(p-二甲基胺基苯基)苯並[6,7]苯並噁唑、2,5-雙(p-二乙基胺基苯基)-1,3,4-噁唑、2-(p-二甲基胺基苯基)苯並噻唑、2-(p-二乙基胺基苯基)苯並噻唑、2-(p-二甲基胺基苯基)苯並咪唑、2-(p-二乙基胺基苯基)苯並咪唑、2,5-雙(p-二乙基胺基苯基)-1,3,4-噻二唑、(p-二甲基胺基苯基)吡啶、(p-二乙基胺基苯基)吡啶、(p-二甲基胺基苯基)喹啉、(p-二乙基胺基苯基)喹啉、(p-二甲基胺基苯基)嘧啶、(p-二乙基胺基苯基)嘧啶等之含有p-二烷基胺基苯基之化合物等。此等中最佳者為4,4’-二烷基胺基二苯甲酮,增感色素亦為可單獨使用1種或可併用2種以上。
本發明的硬化性組成物中,此等的增感色素的含有比例,總固形分中通常0重量%以上,較佳為0.2重量%以上,更佳為0.5重量%以上,此外,通常20重量%以下,較佳為15重量%以下,更佳為10重量%以下的範圍。
[1-10]界面活性劑本發明的硬化性組成物,亦可再含有界面活性劑,界面活性劑可使用陰離子性、陽離子性、非離子性、兩性界面活性劑等,但由電壓保持率或對有機溶劑的相溶性等諸特性產生壞影響的可能性低的觀點而言,使用非離子性界面活性劑較佳。
陰離子性界面活性劑,可列舉例如花王公司製的「艾瑪魯10」等之烷基硫酸酯鹽系界面活性劑、花王公司製的「PELEX B-L」等之烷基萘磺酸鹽系界面活性劑、花王公司製的「荷爾魯L-18」、「荷爾魯L-100」等之特殊高分子系界面活性劑等。此等中,以特殊高分子系界面活性劑較佳,更佳為特殊聚羧酸型高分子系界面活性劑。
陽離子界面活性劑,可列舉例如花王公司製的「ACETAMIN 24」等之烷基胺鹽系界面活性劑、花王公司製的「克他命24P」、「克他命86W」等之第4級銨鹽系界面活性劑等。此等中,以第4級銨鹽系界面活性劑較佳,更佳為硬脂醯基三甲基銨鹽系界面活性劑。
非離子性界面活性劑,可列舉例如東麗道康寧公司製「SH8400」;聚矽氧烷公司製之「KP341」等之聚矽氧烷系界面活性劑;住友3M公司製的「FC430」;大日本油墨化學工業公司製的「F470」;NEOS公司製的「DFX-18」等之氟系界面活性劑;花王公司製的「Emulgen 104P」、「Emulgen A60」等之聚氧乙烯系界面活性劑等。此等中以聚矽氧烷系界面活性劑較佳,更佳為具有聚二甲基矽氧烷上加成聚醚基或芳烷基的側鏈之結構,所謂的聚醚改性或芳烷基改性聚矽氧烷系界面活性劑。
界面活性劑可併用2種以上,較佳為例如聚矽氧烷系界面活性劑/氟系界面活性、聚矽氧烷系界面活性劑/特殊高分子系界面活性劑、氟系界面活性劑/特殊高分子系界面活性劑的組合等,其中又以聚矽氧烷系界面活性劑/氟系界面活性劑的組合較佳。
此聚矽氧烷系界面活性劑/氟系界面活性劑的組合,可列舉例如聚醚改性聚矽氧烷系界面活性劑/低聚型氟系界面活性劑的組合等,具體而言,可列舉例如GE東芝聚矽氧烷公司製「TSF4460」/NEOS公司公司製「DFX-18」、BYK-Chemie公司製「BYK-300」/SEIMI CHEMICAL公司製「S-393」、信越聚矽氧烷公司製「KP340」/大日本油墨化學工業公司製「F-478」、東麗聚矽氧烷公司製「SH7PA」/大金公司製「DS-401」、日本UNICAR公司製「L-77」/住友3M公司製「FC4430」等的組合。
本發明的硬化性組成物中,此等界面活性劑的含有比例,總固形分中通常0.001重量%以上,較佳為0.005重量%以上,更佳為0.01重量%以上,特別佳為0.02重量%以上,此外,通常10重量%以下,較佳為1重量%以下,更佳為0.1重量%以下,特別佳為0.05重量%以下的範圍使用。
[1-11]其他成份本發明的硬化性組成物,除了上述各成份以外,可含有分散助劑、有機羧酸或/及有機羧酸酐、可塑劑、染料、防止熱聚合劑、保存安定劑、表面保護劑、密著提升劑、影像改良劑等。
分散助劑被使用於提高上述(D)顏料的分散性、提高分散性安定性等,可列舉例如偶氮系、酞菁系、喹吖酮系、苯並咪唑酮系、喹酞酮系、異吲哚滿酮系、二噁嗪系、蒽醌系、陰丹士林系、苝系、perinone系、二酮吡咯並吡咯系、二噁嗪顏料等之衍生物。
此等顏料衍生物的取代基,可列舉磺酸基、磺胺基及其4級胺鹽、鄰苯二甲醯胺甲基、二烷基胺基烷基、羥基、羧基、醯胺基等,此等取代基可直接鍵結於顏料骨架,或透過烷基、芳基、雜環基等而鍵結。上述取代基中,以磺胺基及其4級胺鹽、磺酸基較佳,磺酸基為最佳。
此等取代基可複數取代於一個顏料的骨架,亦可為取代數不同化合物的混合物。
顏料衍生物的具體例子,可列舉偶氮系顏料的磺酸衍生物、酞菁系顏料的磺酸衍生物、喹酞酮系顏料的磺酸衍生物、蒽醌系顏料的磺酸衍生物、喹吖酮系顏料的磺酸衍生物、二酮吡咯並吡咯系顏料的磺酸衍生物、二噁嗪系顏料的磺酸衍生物等。其中又以顏料黃138的磺酸衍生物、顏料黃139的磺酸衍生物、顏料紅254的磺酸衍生物、顏料紅255的磺酸衍生物、顏料紅264的磺酸衍生物、顏料紅272的磺酸衍生物、顏料紅209的磺酸衍生物、顏料橙71的磺酸衍生物、顏料紫23的磺酸衍生物較佳,更佳為顏料黃138的磺酸衍生物、顏料紅254的磺酸衍生物。
本發明硬化性組成物中,此等的分散助劑的含有比例,相對於上述色材成份,通常為0.1重量%以上,此外,通常為30重量%以下,較佳為20重量%以下,更佳為10重量%以下,特別佳為5重量%以下。添加量太少則無法發揮其效果,相反的添加量太多則分散性、分散安定性反而變差。
本發明的硬化性組成物中,未含有磷酸丙烯酸酯,或 相對於總固形份而言5重量%以下為佳,磷酸酯大部份主要作為密著改良劑使用,但因為極性高而會有阻礙顏料與分散劑的吸附的傾向,引起顏料的再凝聚,因此會有硬化性樹脂組成物的黏度上升,安定性降低之虞,此再凝聚會因為組成物中所含有的水分而被加速。
磷酸丙烯酸酯,可列舉例如特開2006-343648號公報中所記載的化合物等。
本發明的硬化性組成物,使用於後述的彩色濾光片時,為了一邊保持高黏合劑密著性,一邊更進一步的減少樹脂組成物的未溶解物的殘留,可含有分子量1000以下的有機羧酸或/及有機羧酸酐,此等在含有尿烷樹脂分散劑時作為上述的(E)分散劑被含有較佳。
此有機羧酸,具體而言可列舉脂肪族羧酸及芳香族羧酸。
脂肪族羧酸可列舉甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、三甲基乙酸、己酸、乙醇酸、(甲基)丙烯酸等之單羧酸;草酸、丙二酸、珀琥酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、環己烷二羧酸、環己烯二羧酸、衣康酸、檸康酸、馬來酸、富馬酸等之二羧酸;丙三羧酸、烏頭酸等之三羧酸等。此外,芳香族羧酸可列舉苯甲酸、酞酸等直接鍵結於苯基之羧基鍵結的羧酸、透過來自苯基的碳鍵鍵結於羧基之羧酸。
此等中以分子量600以下者為佳,特別是分子量50~500者較佳。具體而言,較佳為馬來酸、丙二酸、琥珀酸、衣康酸。
有機羧酸酐,可列舉脂肪族羧酸酐、芳香族羧酸酐,具體而言可列舉乙酸酐、三氯乙酸酐、三氟乙酸酐、四氫酞酸酐、琥珀酸酐、馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、戊二酸酐、1,2-環己烯二羧酸酐、n-十八烷基琥珀酸酐、5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐等之脂肪族羧酸酐。芳香族羧酸酐,可列舉酞酸酐、偏苯三酸酐、均苯四甲酸酐、萘二甲酸酐等。
此等中又以分子量600以下者為佳,特別是子量50~500者較佳,具體而言馬來酸酐、琥珀酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐較佳。
本發明的硬化性組成物中,此等的有機羧酸或/及有機羧酸酐的含量,總固形分中通常0.01重量%以上,較佳為0.03重量%以上,更佳為0.05重量%以上,此外,通常10重量%以下,較佳為5重量%以下,更佳為3重量%以下。
本發明的硬化性組成物,亦可含有染料,例如偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、苯醌亞胺系染料、喹啉系染料、硝基系染料、羰基系染料、甲基系染料等。
偶氮系染料可列舉例如C.I.酸性黃11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅37、C.I.酸性紅180、C.I.酸性藍29、C.I.直接紅28、C.I.直接紅83、C.I.直接黃12、C.I.直接橙26、C.I.直接綠28、C.I.直接綠59、C.I.活性黃2、C.I.活性紅17、C.I.活性紅120、C.I.活性黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165、C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18、C.I.媒介紅7、C.I.媒介黃5、C.I.媒介黑7等。
蒽醌系染料可列舉例如C.I.Vat藍4、C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.活性藍19、C.I.活性藍49、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等。
酞菁系染料可列舉例如C.I.Vat藍5等,苯醌亞胺系染料可列舉例如C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等,喹啉系染料可列舉例如C.I.溶劑黃33、C.I.酸性黃3、C.I.分散黃64等,硝基系染料可列舉例如C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黃42等。
本發明的硬化性組成物,亦可含有可塑劑,此可塑劑可列舉例如二辛基酞酸酯、雙十二烷基酞酸酯、三乙二醇二辛酸酯、二甲二醇酞酸酯、三甲酚磷酸酯、二辛基己二酸酯、二丁基癸二酸酯、三乙醯基甘油等。此等可塑劑的含有比例,總固形分中,以10重量%以下的範圍為佳。
此外,本發明的硬化性組成物,亦可含有防止熱聚合劑,此防止熱聚合劑可列舉例如氫醌、p-甲氧基苯酚、焦棓酚、鄰苯二酚、2,6-t-丁基-p-甲酚、β-萘酚等。此等防止熱聚合劑的含有比例,總固形分中,以3重量%以下的範圍為佳。
[2]硬化性組成物的調製方法
接著,說明調製本發明的硬化性組成物之方法。
首先依各所定的量秤量(D)顏料、(C)溶劑、及任意成份之(E)分散劑,於分散處理步驟中,使(D)顏料分散後成為油墨狀液體,於此分散處理步驟,可使用塗料調節機、砂研磨機、球磨機、輥碎機、石磨機、噴磨機、均質機等。因為藉由進行此分散處理而使顏料微粒化,故提高硬化性組成物的塗佈特性,提高製品的彩色濾光片基板等的穿透率。
分散處理顏料時,可適當併用(A)黏合劑樹脂的一部份及分散助劑,此外,用砂研磨機進行分散處理時,使用0.1~數mm徑的玻璃珠,或氧化鋯珠較佳。分散處理時的溫度,被設定在通常0℃以上,較佳為室溫以上,此外,通常100℃以下,較佳為80℃以下的範圍內。再者,分散時間,因為依油墨狀液體的組成、及砂研磨機的裝置的大小等而其適當的時間有所不同,故需要適度調整。
經由上述分散處理所得到的油墨狀液體中,再混合入必須成份之(A)黏合劑樹脂、(B)單體、及(C)溶劑,依情況混合任意成份之光聚合起始系、界面活性劑、及此等以外的成份,藉由使其成為均勻的分散溶液而得到硬化性組成物。再者,於分散處理步驟及混合的各步驟中,因為會有混入微細的垃圾,故將所得到的油墨狀液體藉由過濾器進行過濾處理較佳。
[3]硬化性組成物的應用
本發明的硬化性組成物,通常為所有的構成成份溶解或分散於溶劑中之狀態,將其供給至基板上,形成彩色濾光片或液晶顯示裝置的構成構件。
以下,說明關於本發明的硬化性組成物應用於液晶顯示裝置之應用例,應用於彩色濾光片的黑色矩陣或畫素,以及使用此等之液晶顯示裝置(面板)。
[3-1]彩色濾光片的畫素及黑色矩陣彩色濾光片的透明基板,只要是透明且適度的強度者即可,其材質並沒特別的限制,材質可列舉例如聚對苯二甲酸乙二醇酯等之聚酯系樹脂;聚丙烯、聚乙烯等之聚烯烴系樹脂;聚碳酸酯系樹脂;聚甲基丙烯酸甲酯等之丙烯酸系樹脂;聚碸系樹脂等之熱可塑性樹脂製薄板;環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂等之熱硬化性樹脂薄板;或各種玻璃等。其中,由耐熱性的觀點而言,以玻璃、耐熱性樹脂為佳。此等的透明基板,為了黏著性等的表面物性的改良,必要時亦可進行電暈放電處理或臭氧處理等之表面處理、藉由矽烷偶合劑或尿烷系樹脂等之各種樹脂之薄膜形成處理等。透明基板的厚度通常為0.05mm以上,較佳為0.1mm以上,此外,通常為10mm以下,較佳為7mm以下的範圍。此外,藉由各種樹脂進行薄膜形成處理時,其膜厚通常為0.01μm以上,較佳為0.05μm以上,此外,通常為10μm以下,較佳為5μm以下的範圍。
上述的透明基板上設置黑色矩陣,再藉由形成通常為紅色、綠色、藍色的畫素影像,可製作彩色濾光片。
黑色矩陣係利用遮光金屬薄膜、或本發明的硬化性組成物,形成於透明基板上。
此遮光金屬薄膜,可使用金屬鉻、氧化鉻、氮化鉻等之鉻化合物鎳與鎢合金等,亦可為使此等層合為複數層狀者。此等的遮光金屬薄膜,一般而言藉由濺鍍法被形成,藉由正型光阻而在膜狀形成所希望的圖型。
對鉻使用混合硝酸鈰銨與過氯酸及/或硝酸所成的蝕刻液,對於其他的材料,使用依材料所選的蝕刻液進行蝕刻,最後藉由用專用的剝離劑進行剝離正型光阻,可形成黑色矩陣。此時,首先,藉由蒸鍍或濺鍍法,於透明基板上形成此等金屬或金屬.金屬氧化物的薄膜,接著,於此薄膜上形成正型光阻用樹脂組成物的塗佈膜,接著,重複條列式、馬賽克、三角形等,使用具有圖型的光罩,使塗佈膜進行曝光、顯影,形成影像,然後,於此塗佈膜施以蝕刻處理後可形成黑色矩陣。
利用本發明的硬化性組成物時,使用含有黑色的(D)顏料之硬化性組成物,形成黑色矩陣,例如使用含有混合單獨或複數之碳黑、石墨、鐵黑、鈦黑等之黑色顏料,或者,從無機或有機的顏料適當選擇的紅色、綠色、藍色等的顏料後所得到的黑色顏料之硬化性組成物,與後述之形成紅色、綠色、藍色的畫素影像之方法相同作法,可形成黑色矩陣。
上述硬化性組成物,作為此等黑色、紅色、綠色、藍色中至少一種的畫像形成用塗佈液使用,關於黑色的硬化性組成物,關於紅色、綠色、藍色的硬化性組成物,透明基板上所形成的樹脂黑色矩陣形成面上,或使用鉻化合物以外的其他的遮光金屬材料所形成的金屬黑色矩陣形成面上,經由塗佈、加熱乾燥、影像曝光、顯影及熱硬化的各處理,各色的畫素影像被形成。
設置黑色矩陣的透明基板上,塗佈含有紅色、綠色、藍色中一色的顏料之硬化性組成物且乾燥後,塗佈膜上重疊光罩,透過此光罩影像曝光、顯影,必要時藉由熱硬化或光硬化形成畫素影像,而製作著色層,關於紅色、綠色、藍色的三色的硬化性組成物,藉由各自進行此操作,可形成彩色濾光片影像。
硬化性組成物供給至基板之供給方法,可列舉先前技術習知的方法,例如旋轉塗佈法、線棒塗佈法、流動式塗佈法、狹縫及旋轉式塗佈法、輥軋塗佈法、及擠壓式塗佈法較佳,亦即,如同上述,本發明的硬化性組成物,因為配料機噴嘴的先端不易發生凝聚異物,故不會降低產率可提供具有平滑且優美的表面之塗佈膜。此外,此塗佈時的塗佈不均勻、或在之後的乾燥步驟中亦不會發生乾燥不均勻,經過曝光步驟、顯影步驟、熱處理步驟等,可形成具有極平滑的表面之層。
藉由狹縫及旋轉式塗佈法、及擠壓式塗佈法之塗佈條件,可依硬化性組成物的組成、或所製作的彩色濾光片的種類而適當選擇,例如於兩方法中皆使噴嘴先端的唇部寬度為50~500μm,使噴嘴先端與基板面的間隔為30~300μm較佳。
若藉由擠壓式塗佈法,為了調節塗佈膜的厚度,可調整唇部的進行速度、及從唇部的液狀的樹脂組成物的吐出量,若藉由狹縫及旋轉式塗佈法,主要為藉由狹縫塗佈後的旋轉塗佈的旋轉數及旋轉時間調整。
塗佈膜的厚度太厚則圖型顯影變難,同時液晶盒化步驟之間隙的調整亦變難,另一方面,太薄則很難提高顏料濃度,而無法逹到所希望的顏色表現。塗佈膜的厚度,乾燥後的膜厚通常為0.2μm以上,較佳為0.5μm以上,更佳為0.8μm以上,此外,通常為20μm以下,較佳為10μm以下,更佳為5μm以下的範圍。
本發明的硬化性組成物,使用擠壓式塗佈法時,其有效性顯著,於基板塗佈硬化性組成物後的塗佈膜的乾燥,較佳為藉由使用熱板、IR烘箱、對流烘箱之乾燥法。通常是預備乾燥後再度加熱而使其乾燥,預備乾燥的條件,可依上述溶劑成份的種類、使用的乾燥機的性能等而適當的選擇,乾燥溫度及乾燥時間,依溶劑成份的種類、使用的乾燥機的性能等進行選擇,具體而言,乾燥溫度通常為40℃以上,較佳為50℃以上,此外,通常為80℃以下,較佳為70℃以下的範圍,乾燥時間通常為15秒以上,較佳為30秒以上,此外,通常為5分鐘以下,較佳為3分鐘以下的範圍。此外,再加熱乾燥的溫度條件,高於預備乾燥溫度的溫度較佳,具體而言,通常為50℃以上,較佳為70℃以上,此外,通常為200℃以下,較佳為160℃以下,特別佳為130℃以下的範圍,又乾燥時間,雖然依加熱溫度而不同,但通常為10秒以上,較佳為15秒以上,此外,通常為10分鐘以下,較佳為5分鐘以下的範圍。乾燥溫度愈高,對透明基板的黏著性愈提高,但太高則會有黏合劑樹脂產生分解,誘發熱聚合而產生顯影不良的情況,再者,此塗佈膜的乾燥步驟,可使用在溫度未提高下於減壓室內進行乾燥之減壓乾燥法。
影像曝光,係於著色樹脂組成物的塗佈膜上,重疊負型的矩陣圖型,透過此光罩圖型,進行照射紫外線或可見光線的光源,此時,必要時為了防止因為氧所造成的光聚合性層的感度降低,亦可在光聚合性層上形成聚乙烯醇層等之氧遮斷層後進行曝光,上述的影像曝光所使用的光源,並沒有特別的限制,光源可列舉例如氙氣燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、螢光燈等之燈光源;氬離子雷射、YAG雷射、準分子雷射、氮雷射、氦鎘雷射、半導體雷射等之雷射光源等,照射特定波長的光後使用時,亦可利用光學濾光片。
彩色濾光片,可對硬化生組成物的塗佈膜,藉由上述光源進行影像曝光後,藉由使用有機溶劑、或含有界面活性劑與鹼性化合物之水溶液進行顯影,於基板上形成影像後製成。
此處,鹼性化合物可列舉氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、偏矽酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、氫氧化銨等之無機鹼性化合物;單-.二-.或三-乙醇胺、單-.二-.或三-乙胺、單-.二-.或三-乙胺、單-.或二-異丙胺、n-丁胺、單-.二-.或三-異丙醇胺、乙烯亞胺、乙烯二亞胺、四甲基銨氫氧化物(TMAH)、膽鹼等之有機鹼性化合物,此等的鹼性化合物,亦可為2種以上的混合物。
界面活性劑,可列舉例如聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基芳基醚類、聚氧乙烯烷基酯類、山梨糖醇酐烷基酯類、單甘油酯烷基酯類等之非離子性界面活性劑;烷基苯磺酸鹽類、烷基萘磺酸鹽類、烷基硫酸鹽類、烷基磺酸鹽類、磺基琥珀酸酯鹽類等之陰離子性界面活性劑;烷基甜菜鹼類、胺基酸類等之兩性界面活性劑。
有機溶劑,可列舉例如異丙醇、苄醇、乙基溶纖劑、丁基溶纖劑、苯基溶纖劑、丙二醇、二丙酮醇等,有機溶劑可單獨或與水溶液合併使用。
顯影處理的條件並沒有特別的限制,但顯影溫度通常10℃以上,其中又以15℃以上為佳,更佳為20℃以上,此外,通常為50℃以下,其中又以45℃以下為佳,更佳為40℃以下的範圍。
顯影方法可使用浸漬顯影法、噴霧顯影法、刷式顯影法、超音波顯影法等之任一種方法。
再者,本發明的彩色濾光片,除了上述製作方法以外,亦可藉由下述方法製作,(1)將含有溶劑、作為顏料之酞菁系顏料、作為黏合劑樹脂之聚醯亞胺系樹脂之硬化性組成物,塗佈於基板,可使用藉由蝕刻法形成畫素影像之方法製作;此外,(2)將含有酞菁系顏料之硬化性組成物作為著色油墨使用,藉由印刷機於透明基板上直接形成畫素影像之方法;(3)含有酞菁系顏料之硬化性組成物作為電著液使用,將基板浸漬於此電鍍沈積液,在被形成所定圖型的ITO電極上,析出著色膜之方法;以及(4)將塗佈含有酞菁系顏料之硬化性組成物之薄膜,貼合於透明基板上後剝離,進行影像曝光、顯影而形成畫素影像之方法;(5)將含有酞菁系顏料之硬化性組成物作為著色油墨使用,藉由噴墨印刷機形成畫素影像之方法等。彩色濾光片的製作方法,依本發明的硬化性組成物的組成,採用適合的方法。
對顯影後的彩色濾光片,施以熱硬化處理,此時的熱硬化處理條件,溫度通常為100℃以上,較佳為150℃以上,此外,通常為280℃以下,較佳為250℃以下的範圍內進行選擇,時間為5分鐘以上,60分鐘以下的範圍內進行選擇。經過此等一連串的步驟,一色的圖型化影像形成結束,依序重複此等步驟,使黑色、紅色、綠色、藍色圖型化,形成彩色濾光片,再者,4色的圖型化的順序,並不限定於上述的順序。
而且,彩色濾光片,在此狀態下直接於影像上形成ITO等的透明電極,被作為彩色顯示器、液晶顯示裝置等的零件的一部份使用,惟為了提高表面平滑性或持久性,必要時可於影像上設置聚醯胺、聚醯亞胺等之頂塗佈層,此外,一部份在平面配向型驅動方式(IP模組)等的用途中,亦有不形成透明電極的情況。
此外,垂直配向型驅動方式(MVA模組),亦有形成稜(rib)的情況,此外,亦有藉由微影術形成柱構造(光間隔物)取代珠散佈型間隔物的情況。
[3-2]液晶顯示裝置(面板)本發明該相關的液晶顯示裝置,例如可將上述[3-1]彩色濾光片(以下亦稱為「彩色濾光片基板」)、與藉由薄膜晶體管(TFT)驅動之基板,藉由隔著液晶層對向的構造而構成。更具體而言,將塗佈配向膜材料及施以配向處理的彩色濾光片基板、與同樣的TFT驅動基板,藉由周邊密封材而貼合,藉由於其空隙中注入液晶材料,可成為液晶顯示裝置。
本發明相關的液晶顯示裝置,通常在上述本發明相關的彩色濾光片上形成配向膜,於此配向膜上散佈間隔物後,與對向基板貼合後形成液晶盒,於所形成的液晶盒內注入液晶,連線於對向電極而製成。
配向膜以聚醯胺等的樹脂膜較適合,配向膜的形成,通常採用照相凹版印刷法及/或可撓性印刷法,配向膜的厚度被設定在10nm,藉由熱燒成進行配向膜的硬化處理後,藉由紫外線的照射或經由摩擦布處理進行表面處理,加工成可調整液晶的傾斜之表面狀態。
間隔物,可使用符合與對向基板的間隙(gap)的大小者,通常2~8μm者較適合,彩色濾光片基板上,藉由微影術法形成透明樹脂膜的光間隔物(PS),可活用此物取代間隔物。
對向基板通常使用陣列基板,特別是TFT(薄膜晶體管)基板較適合,此外,與對向基板貼合的間隙,依液晶面板的用途而不同,但通常為2μm以上8μm以下的範圍內進行選擇,與對向基板貼合後,液晶注入口以外的部份,藉由環氧樹脂等之密封材被封閉,密封材可藉由UV照射及/或加熱而被硬化,液晶盒周邊被密封。
周邊被密封的液晶盒,切割成面板單位後,於真空室內減壓,將上述的液晶注入口浸漬於液晶後,藉由泄漏室內,而將液晶注入至液晶盒內,液晶盒內的減壓度,通常為1×10-2 Pa以上,較佳為1×10-3 Pa以上,此外,通常為1×10-7 Pa以下,較佳為1×10-6 Pa以下的範圍。此外,減壓時加溫液晶盒較佳,加溫溫度通常30℃以上,較佳為50℃以上,此外,通常100℃以下,較佳為90℃以下的範圍。減壓時的加溫保持通常10分鐘以上,60分鐘以下的範圍,然後,浸漬於液晶中。
注入液晶的液晶盒,藉由使UV硬化樹脂硬化後封閉液晶注入口,完成液晶顯示裝置。再者,液晶的種類並沒有特別的限制,可為芳香族系、脂肪族系、多環狀化合物等自先前技術以來已知的液晶,可為液向型液晶、熱致液晶等的任一種,熱致液晶已知有向列型液晶、層列型液晶、及膽固醇型液晶等,任一者皆可。
以下,藉由實施例更詳細說明本發明,但本發明並不限定於此等所解釋之內容。
[塗佈適性評估方法(I)]
將依後述的順序所得到的硬化性組成物,經由以下記載之(1)~(4)的步驟評價時,將試驗片放置於執行器的手臂,使用自動重複進行將其先端放進取出充滿著色硬化性組成物的瓶中之操作的控制裝置。
(1)在氣體環境溫度23℃,將長度100mm×寬度5mm×厚度0.7mm的玻璃試驗片的縱方向的前端部份20mm,以12.5mm/秒的速度浸漬於硬化物組成物中,然後維持4秒;(2)將該玻璃試驗片,以12.5mm/秒的速度從硬化性組成物取出,將該玻璃試驗片的前端往下保持垂直後,在氣體環境溫度23℃、濕度55%、風速0.5±0.2m/秒的條件下使其乾燥52秒;(3)重複步驟(1)及(2)合計250次,該玻璃試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物(a);(4)該玻璃試驗片的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線,測量該稜線上的附著物(「附著物(a)」)的重量。
再者,附著物(a)的重量測量,亦可預先使用該硬化物組成物測量所形成的膜的比重備用,用3維雷射顯微鏡等測量附著物(a)的體積,由此等之積計算。
[硬化性組成物的含水量的測量]
關於依照後述的順序所得到的硬化性組成物,用卡爾-費歇法測量,依下述條件進行水分量的測量。
.裝置:Dia Instruments公司製KF水分計CA-100.注入量:40~50μL.陽極/陰極液:Aquamicron AS/CXU.End Sens.:0.1μg/sec
[黏度測量方法]
關於依照後述的順序所得到的硬化性組成物,硬化性組成物剛調製後的黏度,與常壓下、35℃保存2週後的黏度,用以下的條件測量。
.裝置:東機產業公司製RE80L型黏度計(E型黏度計).試樣量:1.0ml.旋轉數:20rpm
[硬化性組成物的水分含量的調整]
關於依照後述的順序所得到的硬化性組成物,用上述[硬化性組成物的含水量的測量]方法測量水分含量,硬化性組成物皆比本發明的水分含量的範圍(0.4重量%以上2.0重量%以下)少。接著,於各組成物中滴下水,再度用上述方法確認水分含量,各組成物的最終的水分含量列示於表1。
(合成例1:黏合劑樹脂a:相當於(A-3)黏合劑樹脂)
於反應容器中裝入丙二醇單甲基醚乙酸酯220.73份、V-59(和光純藥公司製偶氮系聚合起始劑)8.5重量份,在氮氣的氣體環境下,昇溫至80℃,用2小時滴入丙二醇單甲基醚乙酸酯127.5重量份、甲基丙烯酸苄酯55重量份、甲基丙烯酸45重量份,再進行6小時攪拌,得到聚合反應液。
接著,將甲基丙烯酸3,4-環氧環己酯20重量份、p-甲氧基苯酚0.2份、三乙胺0.4份,溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯30重量份後滴入於反應槽內,就這樣以110℃反應9小時,得到濃度40重量%的聚合溶液,聚合物經由GPC所測量的聚乙烯換算的重量平均分子量(以下,相同)為8000,酸值為72mgKOH/g。
(合成例2:黏合劑樹脂b:相當於(A-3)黏合劑樹脂)
除了V-59為6重量份以外,與合成例1同樣的調製聚合物溶液,所得到的聚合物的重量平均分子量為20000,酸值為72mgKOH/g。
(合成例3:黏合劑樹脂c:相當於(A-2)黏合劑樹脂)
於500ml的分離燒瓶中裝入甲基丙烯酸苄酯55重量份、甲基丙烯酸45重量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯150份,燒瓶內充分用氮氣置換,然後添加2,2’-偶氮雙異丁腈6重量份,以80℃攪拌5小時,得到聚合物溶液。被合成的聚合物的重量平均分子量為8000,酸值為176mgKOH/g。
(合成例4:黏合劑樹脂d:相當於(A-1)黏合劑樹脂)
一邊進行氮氣置換一邊攪拌丙二醇單甲基醚乙酸酯145份,昇溫至120℃,此時滴入苯乙烯20重量份、甲基丙烯酸環氧丙酯57份及具有三環癸烷骨架之單丙烯酸酯(日立化成公司製FA-513M)82重量份,再以120℃持續攪拌2小時。
接著將反應容器內改變為空氣置換,投入丙烯酸27重量份、參二甲基胺甲基苯酚0.7重量份及氫醌0.12重量份,以120℃持續反應6小時,然後,加入四氫酞酸酐(THPA)52重量份、三乙胺0.7重量份,以120℃使其反應3.5小時。
如此所得到的聚合物的重量平均分子量Mw約為8000。
(合成例5:黏合劑樹脂e:相當於(A-5)黏合劑樹脂)
於反應容器內裝入日本化藥公司製XD1000(二環戊二烯.苯酚聚合物的聚環氧丙醚、重量平均分子量700、環氧當量252)300份、甲基丙烯酸101份、p-甲氧基苯酚0.2份、三苯基膦5份、丙二醇單甲基醚乙酸酯255份,以100℃攪拌至酸價成為3.0mgKOH/g為止,酸價逹到目標為止需要9小時(酸價2.5),接著再添加四氫酞酸酐145份,以120℃使其反應4小時,得到酸價100mgKOH/g、以GPC所測量的聚苯乙烯換算的重量平均分子量1800的黏合劑樹脂。
(合成例6:分散劑f:(E-1)相當於含有氮原子之接枝共聚物)
將具有分子量約5000之聚乙烯亞胺50重量份,及n=5之聚己內酯40重量份,與丙二醇單甲基醚乙酸酯300重量份混合,以150℃3小時,在氮氣的氣體環境下攪拌,如此合成的分散劑之以GPC所測量的重量平均分子量Mw約為9000。
(合成例7:分散劑g:(E-2)相當於含有氮原子之丙烯酸系嵌段共聚物)
除了共聚物中的胺基(二甲胺基)未4級化以外,依據特開平1-229014號公報的實施例1,合成具有3級胺基之丙烯酸系B-A-B嵌段共聚物,所得到的共聚物的重量平均分子量Mw為9000,胺價為121mgKOH/g,酸價為0mgKOH/g。
(合成例8:分散劑h:(E-2)相當於含有氮原子之丙烯酸系嵌段共聚物)
依據特開平1-229014號公報的實施例1,合成具有4銨鹽基(二甲基苄基銨鹽基)之丙烯酸系B-A-B嵌段共聚物,所得到的共聚物的重量平均分子量Mw為9000,胺價為10mgKOH/g,酸價為0mgKOH/g。
[實施例1、2、4~7、比較例1~4及7~9] [顏料分散液的調製]
將作為色材之7.3重量份的C.I.顏料綠36、3.1重量份的C.I.顏料黃150,作為溶劑之60.0重量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯,作為分散劑之將表-1所記載的分散劑以固形份換算為1.3重量份,(表)中所記載的樹脂3.4重量份,平均粒徑0.5mm的氧化鋯珠225重量份,填充於不鏽鋼容器內,用塗料調節機分散6小時後,經由過濾器分離珠與分散液,調製綠顏料分散液。
[硬化性組成物的調製]
添加上述所得到的顏料分散液58.4重量份,作為溶劑之丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)35.0重量份,樹脂3.5重量份,作為單體之二季戊四醇六丙酸酯3.2重量份、作為光聚合起始系2-氫硫基苯並噻唑、p-二甲基胺基苯甲酸甲酯、及米希勒酮各0.7重量份,調製硬化性組成物。
此外,關於比較例8及9,加入上述組成的各成份後,將磷酸丙烯酸酯(PM-21:日本化藥公司製),以對總固形分為1重量%的比例加入。
[實施例3、比較例5、6] [顏料分散液的調製]
將彩色用碳黑(三菱化學公司製「MA-8」、平均粒徑24μm、DBP吸油量58ml/100g)100g,於2軸揑合機內與超純水500ml混練20分鐘,藉由過濾去除超純水,被過濾的碳黑再度添加超純水後混練,重複進行4次過濾,最後乾燥經過濾的碳黑後得到被洗淨的碳黑,於洗淨的碳黑50重量份中,加入byk161(BYK-Chemie公司製尿烷樹脂分散劑,胺價39mgKOH/g)10重量份、及PGMEA,將固形份濃度調整為30重量%,顏料分散液的總重量為50g,將其藉由攪拌機充分攪拌而進行預混。
接著,藉由塗料調節機在25~45℃的範圍進行6小時分散處理,使用0.5mm的氧化鋯珠,加入與分散液相同重量,分散結束後(JIS Z8741中20度鏡面光澤度170),藉由過濾器分散珠與分散液,調製顏料分散液。
[硬化性組成物的調製]
使用上述黑色顏料分散液,加入各成份使其成為下述的摻合比例,藉由攪拌器使其攪拌、溶解,調製黑色光阻感光液。
經調製的油墨:以固形份而言為50g黏合劑e:以固形份而言30g單體(乙烯性化合物:二季四成醇六丙烯酸酯):10g分散劑(byk161)含有溶液:以固形份而言5g光聚合起始劑(Ciba Specialty chemicals公司製「CGI242」,下述結構式所示的化合物。):5g 有機溶劑(PGMEA):300g界面活性劑(住友3M公司製「FC-430」,氟系界面活性劑):光阻液中的濃度成為100ppm之量。
對所得到的硬化性組成物,用[硬化性組成物的水分含量的調整]之項所記載的方法調整水分量後,用上述[塗佈適性評估方法(I)]進行評估。接著,使用10cm寬的小型Lab塗工機藉由擠壓式塗佈法進行塗佈試驗,乾燥所得到的塗佈膜後,於10cm×10cm的塗佈區域,觀察因為剝離片異物所造成的缺陷的狀況,再者,塗佈速度為0.1m/sec,塗佈間隙為0.1mm,濕狀態的塗佈膜厚為20微米,結果列示於表-1。
而且,依照上述的[黏度測量方法],相對於硬化性組成物的剛調製後的黏度,觀察保存2週後的黏度的變化,結果列示於表-1。
接著,使用保存2週後的硬化性組成物,用與上述相同的條件,使用小型Lab塗工機進行塗佈試驗。
保存2週後的黏度上升低於0.5cps,實施例1~3及5~7的組成物,可毫無問題地塗佈,因為凝聚異物所造成的缺陷很少,黏度上升同樣低於0.5cps,關於比較例1、3、5及8的硬化性組成物,雖然進行塗佈,但與硬化性組成物剛調製後的塗佈試驗時,同樣在10cm×10cm的塗佈區域中發生因為多數的剝離片異物所造成的缺陷。
保存2週後的黏度上升為0.5cps以下1.0cps以下的範圍之實施例4,塗佈時發生些許的塗佈條紋,但所得到的塗佈區域中的缺陷數少。
保存2週後的黏度上升為1cps以上,比較例2、4及6~8係在保存中顏料分散體壞掉,因此硬化性組成物中顏料凝聚,從擠壓式塗佈法的配料機噴嘴供給硬化性組成物,顯著地變困難,所得到的塗佈膜亦發生許多塗佈不均勻。
產業上的可利用性
依據本發明,可提供較少發生凝聚異物、具有優異的保存安定性之硬化性組成物,以及藉由使用如此的硬化性組成物,可提供較少發生因為剝離片異物所造成的缺陷且高品質的彩色濾光片、及液晶顯示裝置。所以,在成為畫素或黑色矩陣等的材料之各種硬化性組成物、彩色濾光片、及液晶顯示裝置的領域,產業上的可利用性極高。
再者,本發明引用2006年3月10日申請的日本特許出願2006-066107號的說明書、專利申請範圍、圖面及摘要的全部內容,放入本發明中作為本發明的說明書的揭示內容。
1...玻璃試驗片
2...附著物
3...硬化性組成物的塗膜
4...稜線
[圖1]表示附著物被形成之玻璃試驗片的照片。
[圖2]表示附著物被形成之玻璃試驗片的一稜線上的部份的放大照片。
[圖3]表示附著物被形成之玻璃試驗片的模式圖。
1...玻璃試驗片
2...附著物
3...硬化性組成物的塗膜
4...稜線

Claims (10)

  1. 一種硬化性組成物,係含有(A)黏合劑樹脂、(B)單體、(C)溶劑、(D)顏料及(E)分散劑之硬化性組成物,其特徵為含有由(E-1)含有氮原子之接枝共聚物、(E-2)含有氮原子之丙烯酸系嵌段共聚物、及(E-3)尿烷系分散劑所成群中選出的至少1種作為(E)分散劑,且該硬化性組成物的水分含量為0.4重量%以上2.0重量%以下,於下述(1)~(4)的步驟所成的塗佈適性評估方法(I)中,被形成於玻璃試驗片的一稜線上的附著物(a)為2μg以下,而且將該硬化性組成物在常壓下以35℃保存2週時的黏度上升為1.0cps以下;[塗佈適性評估方法(I)](1)在氣體環境溫度23℃,將長度100mm×寬度5mm×厚度0.7mm的玻璃試驗片的縱方向的前端部份20mm,以12.5mm/秒的速度浸漬於硬化性組成物中,然後維持4秒之步驟(2)將該玻璃試驗片,以12.5mm/秒的速度從硬化性組成物取出,將該玻璃試驗片的前端往下保持垂直後,在氣體環境溫度23℃、濕度55%、風速0.5±0.2m/秒的條件下使其乾燥52秒之步驟(3)重複步驟(1)及(2)合計250次,該玻璃試驗片上形成源自硬化性組成物的附著物之步驟(4)該玻璃試驗片的4稜線中,選擇該附著物量最多的稜線之步驟(再者,被選擇的稜線上的附著物被稱為 「附著物(a)」)。
  2. 如申請專利範圍第1項之硬化性組成物,其係未含有磷酸丙烯酸酯,或該磷酸丙烯酸酯的含量在硬化性組成物的總固形份中為5重量%以下。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性組成物,其係於吸附部上含有具有未離子化的氮原子之分散劑作為(E)分散劑。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性組成物,其係含有二醇烷基醚乙酸酯類作為(C)溶劑。
  5. 如申請專利範圍第4項之硬化性組成物,其係含有沸點150℃以上的溶劑作為(C)溶劑。
  6. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性組成物,其係含有由(A-1)~(A-5)所選出的至少1種作為(A)黏合劑樹脂;(A-1):對含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與其他的自由基聚合性單體之共聚物,於該共聚物所具有的環氧基的至少一部份上加成不飽和一元酸,再於藉由該加成反應所產生的羥基的至少一部份上加成多元酸酐後所得到的鹼可溶性樹脂(A-2):含羧基之樹脂(A-3):於該(A-2)樹脂的羧基部份上,加成含有環氧基之不飽和化合物之樹脂(A-4):丙烯酸系樹脂(A-5):具有羧基之環氧基丙烯酸酯樹脂。
  7. 如申請專利範圍第4項之硬化性組成物,其係含有由(A-1)~(A-5)所選出的至少1種作為(A)黏合劑樹脂;(A-1):對含環氧基之(甲基)丙烯酸酯、與其他的自由基聚合性單體之共聚物,於該共聚物所具有的環氧基的至少一部份上加成不飽和一元酸,再於藉由該加成反應所產生的羥基的至少一部份上加成多元酸酐後所得到的鹼可溶性樹脂(A-2):含羧基之樹脂(A-3):於該(A-2)樹脂的羧基部份上,加成含有環氧基之不飽和化合物之樹脂(A-4):丙烯酸系樹脂(A-5):具有羧基之環氧基丙烯酸酯樹脂。
  8. 如申請專利範圍第1或2項之硬化性組成物,其係擠壓式塗佈法(die coating method)用。
  9. 一種彩色濾光片,其特徵係使用申請專利範圍第1至8項中任一項之硬化性組成物所形成。
  10. 一種液晶顯示裝置,其特徵係使用申請專利範圍第1至8項中任一項之硬化性組成物所形成。
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