TWI521243B - 固態影像感測器 - Google Patents

固態影像感測器 Download PDF

Info

Publication number
TWI521243B
TWI521243B TW101118888A TW101118888A TWI521243B TW I521243 B TWI521243 B TW I521243B TW 101118888 A TW101118888 A TW 101118888A TW 101118888 A TW101118888 A TW 101118888A TW I521243 B TWI521243 B TW I521243B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
examples
carbon atoms
pigment
compound
Prior art date
Application number
TW101118888A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201303386A (zh
Inventor
田口泰史
室祐繼
山田誠
Original Assignee
富士軟片股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 富士軟片股份有限公司 filed Critical 富士軟片股份有限公司
Publication of TW201303386A publication Critical patent/TW201303386A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI521243B publication Critical patent/TWI521243B/zh

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02Details
    • H01L31/0232Optical elements or arrangements associated with the device
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/02Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/04Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups one >CH- group, e.g. cyanines, isocyanines, pseudocyanines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B69/00Dyes not provided for by a single group of this subclass
    • C09B69/10Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds
    • C09B69/105Polymeric dyes; Reaction products of dyes with monomers or with macromolecular compounds containing a methine or polymethine dye
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/201Filters in the form of arrays
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • G02B5/22Absorbing filters
    • G02B5/223Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
    • H01L27/144Devices controlled by radiation
    • H01L27/146Imager structures
    • H01L27/14601Structural or functional details thereof
    • H01L27/1462Coatings
    • H01L27/14621Colour filter arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/10Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths
    • H04N23/12Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof for generating image signals from different wavelengths with one sensor only

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

固態影像感測器
本發明是關於彩色濾光片、電荷耦合裝置(charge-coupled device;CCD)感測器、互補金屬氧化物半導體(complementary metal oxide semiconductor;CMOS)感測器、有機CMOS感測器以及固態影像感測器。
彩色濾光片為固態影像感測器、液晶顯示器以及其類似者之基本組件。詳言之,色彩分離之改良以及色彩再現性之改良是用於固態影像感測器之彩色濾光片所必需的。
此彩色濾光片具有具多個色彩之有色區域(亦即,有色固化膜)且通常至少具有紅色、綠色以及藍色之有色區域(在下文中可被稱為「有色圖案(color pattern)」或「有色畫素(colored pixel)」)。關於形成有色圖案之方法,藉由以塗佈含有紅色、綠色或藍色著色劑之有色輻射敏感組合物、繼之以曝光以及顯影以及(若需要)加熱處理來形成第一色相之有色圖案;且針對第二色相以及第三色相重複相同的塗佈、曝光以及顯影以及(若需要)熱處理。
顏料被廣泛地用作為用於彩色濾光片之著色劑,因為顏料具有清晰色調以及高著色力。詳言之,較佳地,使用經微粉化且展現合適之色彩分離屬性之顏料。
舉例而言,已知,當使用具有特定結構之綠色顏料以及具有特定結構之黃色顏料的兩種著色劑之組合作為用於液晶顯示裝置之彩色濾光片之綠色畫素中所使用之顏料 時,白色亮度得以改良而色溫無任何顯著變化(例如,見日本專利申請早期公開案(JP-A)第2005-173287號)。然而,由於要求用於固態影像感測器之彩色濾光片藉由降低藍色畫素以及紅色畫素之透射曲線之交叉點而具有影像的改良之色彩分離以及改良之色彩再現性,因此難以藉由以上所述之技術獲得足夠之色彩再現性。
近年來,為了改良固態影像感測器中之解析度,已需要使用超細有色畫素(例如,一側之長度為1.0μm或以下之有色圖案)。然而,已知由歸因於超細有色畫素之雜訊造成惡化。
習知地,通常使用C.I.顏料紅254與C.I.顏料黃139之混合物作為用於紅色畫素之著色劑。使用C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠7與C.I.顏料黃139之混合物作為用於綠色畫素之著色劑。此外,使用C.I.顏料藍15:6與C.I.顏料紫23之混合物作為用於藍色畫素之著色劑。根據此組態,形成具有紅色、綠色以及藍色之彩色濾光片。
然而,當在固態影像感測器中使用根據紅色、綠色與藍色之各別著色劑之比例或其濃度之調整之此組合時,難以實現雜訊與色彩再現性之間的平衡。因此,已需要固態影像感測器之影像品質改良。
本發明是在上文所描述之情形下進行且是有關於接近以下目標。
特定言之,本發明之態樣為提供一種彩色濾光片,所述彩色濾光片至少具有紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素且允許大量光透射穿過其,藉以當將彩色濾光片用於固態影像感測器時,獲得具有低雜訊以及良好色彩再現性之固態影像感測器。
本發明之另一態樣為提供一種固態影像感測器,諸如,具有本發明之彩色濾光片之CCD感測器、CMOS感測器或有機CMOS感測器。
在所述情形下,本發明之發明者已進行深入研究且發現:當紅色畫素在400nm下之透光率為15%或以下且在650nm下之透光率為90%或以上,綠色畫素在450nm下之透光率為5%或以下且在自500nm至600nm之範圍內之任何波長下之透光率為90%或以上,且藍色畫素在450nm下之透光率為85%或以上、在500nm下之透光率為自10%至50%且在700nm下之透光率為10%或以下時,達成關於具有紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素之彩色濾光片之以上目標。
本發明之實施例如下文所描述。
<1>一種彩色濾光片,其包括:紅色畫素,其在400nm之波長下的透射率為15%或以下,且在650nm之波長下的透射率為90%或以上;綠色畫素,其在450nm之波長下的透射率為5%或以下之透射率,且在自500nm至600nm之範圍內之波長下 的透射率為90%或以上;以及藍色畫素,其在450nm之波長下的透射率為85%或以上,在500nm之波長下的透射率為自10%至50%,且在700nm之波長下的透射率為10%或以下。
<2>如<1>之彩色濾光片,其中:所述紅色畫素包括C.I.顏料黃139;所述綠色畫素包括C.I.顏料黃185或C.I.顏料黃150中之至少一者;且所述藍色畫素包括下式(M)所表示之二吡咯亞甲基染料。
其中,在式(M)中,R4至R10各自獨立表示氫原子或單價取代基團;其限制條件為R4與R9不彼此結合而形成環。
<3>如<2>之彩色濾光片,其中所述綠色畫素中之C.I.顏料黃185與C.I.顏料黃150之總含量相對於所述綠色畫素中所包含之著色劑之總質量自10質量%至60質量%。
<4>如<2>之彩色濾光片,其中所述紅色畫素中之C.I. 顏料黃139之含量相對於所述紅色畫素中所包含之著色劑之總質量自20質量%至50質量%。
<5>如<2>之彩色濾光片,其中所述藍色畫素中的由式(M)表示之所述二吡咯亞甲基染料之含量相對於所述藍色畫素中所包含之著色劑之總質量自10質量%至50質量%。
<6>一種CCD感測器,其包括如<1>至<5>中任一項所述之彩色濾光片。
<7>一種CMOS感測器,其包括如<1>至<5>中任一項所述之彩色濾光片。
<8>一種有機CMOS感測器,其包括如<1>至<5>中任一項所述之彩色濾光片。
<9>一種固態影像感測器,其包括如<1>至<5>中任一項所述之彩色濾光片。
在具有紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素的本發明之彩色濾光片中,紅色畫素在400nm之波長下的透射率為15%或以下且在650nm之波長下的透射率為90%或以上,綠色畫素在450nm之波長下的透射率為5%或以下且在500nm至600nm之範圍內之任何波長下的透射率為90%或以上,且藍色畫素在450nm之波長下的透射率為85%或以上,在500nm之波長下的透射率為自10%至50%且在700nm之波長下的透射率為10%或以下。結果,不僅紅色畫素以及綠色畫素之透射率之交叉點(cross point)降低,且綠色畫素以及藍色畫素之透射率之交叉點亦降低。因此,紅色畫素與綠色畫素之間的邊界區域中之雜散 光以及綠色畫素與藍色畫素之間的邊界區域中之雜散光減少,使得當在固態影像感測器中使用本發明之彩色濾光片時,雜訊之產生被顯著抑制。
由於彩色濾光片之各別有色畫素具有上文所描述之透射率,因此對每一有色畫素而言,透射光之量增加。因此,當將本發明之彩色濾光片用於固態影像感測器時,固態影像感測器之敏感度得以改良,且獲得更良好之色彩再現性。
詳言之,當紅色畫素含有C.I.顏料黃139、綠色畫素含有C.I.顏料黃185或C.I.顏料黃150中之至少一者且藍色畫素含有式(M)所表示之二吡咯亞甲基顏料時,容易獲得各別有色畫素之所要的透射率。另外,當將本發明之有色濾光片用於固態影像感測器時,對固態影像感測器而言,雜訊之產生被抑制,其敏感度因此得以改良,且獲得良好色彩再現性。
根據本發明,當將具有具大量透射光之紅色畫素、藍色畫素以及綠色畫素之彩色濾光片用於固態影像感測器時,彩色濾光片使得固態影像感測器具有極少雜訊且提供良好色彩再現性。
此外,藉由使用根據本發明之彩色濾光片來提供諸如CCD感測器、CMOS感測器或有機CMOS感測器之固態影像感測器。
將在下文中更詳細地描述本發明。
下文所描述之構成元素之解釋是基於本發明之代表性實施例,且很明顯,本發明不限於代表性實施例。
另外,說明書中用術語「至」所描述之數位範圍指示包含「至」之前以及之後分別被描述為下限以及上限之數位之範圍。
本發明之彩色濾光片至少具有具以下光譜特性之紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素。
特定言之,紅色畫素具有光譜特性使得其在具有400nm之波長的光下的透射率為15%或以下、較佳地14%或以下且更佳地12%或以下,且在具有650nm之波長的光下的透射率為90%或以上、較佳地92%或以上且更佳地95%或以上。
綠色畫素具有光譜特性使得其在具有450nm之波長的光下的透射率為5%或以下,且在具有在自500nm至600nm之範圍內之波長的光下的透射率為90%或以上。
藍色畫素具有光譜特性使得其在具有450nm之波長的光下的透射率為85%或以上、較佳地86%或以上且更佳地87%或以上,在具有500nm之波長的光下的透射率為自10%至50%、較佳地自30%至50%、更佳地自35%至49%且再更佳地自38%至48%,且在具有700nm之波長的光下的透射率為10%或以下、較佳地9%或以下且更佳地8%或以下。
將根據下文所描述之方法來量測上文所描述的具有各別色彩之畫素之光譜特性。
製備含有用於使畫素具有每一色彩之著色劑的輻射敏感組合物,且藉由諸如旋塗之方法將輻射敏感組合物以特定厚度塗佈於玻璃基板上。接著,使用熱板在100℃下歷時180秒進行經塗佈膜之乾燥,繼之以進一步乾燥,使用熱板在200℃下歷時300秒之熱處理(亦即,後烘烤)。
藉由使用紫外線、可見光以及近紅外線光譜儀UV3600(商品名,由Shimadzu Corporation製造)使具有有色畫素之玻璃基板經受在400nm至700nm之波長範圍中的透射量測(參考物:玻璃基板)。
由於本發明之彩色濾光片之紅色、綠色或藍色之各別畫素含有著色劑,因此對於每一波長,獲得本發明中所指定之透射率。
將在下文描述用於形成具有各別色彩之畫素之著色劑。
紅色畫素
較佳地,紅色畫素具有光譜特性使得其在400nm之波長下的光之透射率為15%或以下且在650nm之波長下的光之透射率為90%或以上。較佳地使用顏料或染料作為用於獲得此等光譜特性之著色劑。顏料以及染料可具有任何種類之化學結構。
較佳地,紅色畫素含有作為紅色著色劑之紅色顏料或紅色染料中之至少一者,以及作為黃色著色劑之黃色顏料 或黃色染料中之至少一者。更佳地,紅色畫素含有紅色顏料以及黃色顏料。
可使用染料與顏料之混合物。另外,至於具有每一色相之著色劑,可使用一個類型或可組合使用兩個或兩個以上類型。
舉例而言,可使用兩個或兩個以上類型之紅色著色劑與黃色著色劑之組合,可使用紅色著色劑與兩個或兩個以上類型之黃色著色劑之組合,或可使用兩個或兩個以上類型之紅色著色劑與兩個或兩個以上類型之黃色著色劑之組合。
紅色顏料之實例包含C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、9、10、14、17、22、23、31、38、41、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、52:1、52:2、53:1、57:1、60:1、63:1、66、67、81:1、81:2、81:3、83、88、90、105、112、119、122、123、144、146、149、150、155、166、168、169、170、171、172、175、176、177、178、179、184、185、187、188、190、200、202、206、207、208、209、210、216、220、224、226、242、246、254、255、264、270、272以及279。
紅色染料之實例包含C.I.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、66、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、183、198、211、215、216、217、249、252、257、 260、266以及274。
在此等紅色著色劑中,C.I.顏料紅166、177、224、242以及254為較佳的,且C.I.顏料紅177以及254尤其較佳。
黃色顏料之實例包含C.I.顏料黃1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213以及214;以及C.I.顏料橙2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71以及73。
黃色染料之實例包含C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、42、54、72、73、76、79、98、99、111、112、114、116、184以及243;以及C.I.食品黃3。
在此等黃色著色劑中,C.I.顏料黃139為較佳的。
紅色畫素中的紅色著色劑與黃色著色劑之間的含量比率較佳地使得在紅色畫素中,具有400nm之波長的光之透射率為15%或以下且具有650nm之波長的光之透射 率為90%或以上。
在此情況下,較佳以C.I.顏料紅254作為紅色著色劑。
綠色畫素
至於綠色畫素之光譜特性,較佳地,綠色畫素在具有450nm之波長的光下的透射率為具有5%或以下,以及在自500nm至600nm之範圍內之波長的光下的透射率為90%或以上。較佳地使用顏料或染料作為用於獲得此等光譜特性之著色劑。另外,顏料以及染料可具有任何種類之化學結構。
較佳地,綠色畫素含有作為綠色著色劑之綠色顏料或綠色染料中之至少一者以及作為黃色著色劑之黃色顏料或黃色染料中之至少一者。更佳地,綠色畫素含有綠色顏料以及黃色顏料。
可使用染料與顏料之混合物。此外,至於具有每一色相之著色劑,可使用一個類型或可組合使用兩個或兩個以上類型。
舉例而言,可使用兩個或兩個以上類型之綠色著色劑與黃色著色劑之組合,可使用綠色著色劑與兩個或兩個以上類型之黃色著色劑之組合,或可使用兩個或兩個以上類型之綠色著色劑與兩個或兩個以上類型之黃色著色劑之組合。
綠色顏料之實例包含C.I.顏料綠7、10、36、37以及58。
綠色顏料之實例包含C.I.酸性綠1、3、5、9、16、25、 27以及50。
在此等綠色著色劑中,C.I.顏料綠7、36以及58為較佳的。C.I.顏料綠36尤其較佳。
黃色顏料之實例包含C.I.顏料黃1、2、3、4、5、6、10、11、12、13、14、15、16、17、18、20、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、42、43、53、55、60、61、62、63、65、73、74、77、81、83、86、93、94、95、97、98、100、101、104、106、108、109、110、113、114、115、116、117、118、119、120、123、125、126、127、128、129、137、138、139、147、148、150、151、152、153、154、155、156、161、162、164、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、179、180、181、182、185、187、188、193、194、199、213以及214。
黃色染料之實例包含C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、42、54、72、73、76、79、98、99、111、112、114、116、184以及243;以及C.I.食品黃3。
在此等黃色著色劑中,C.I.顏料黃139、150以及185為較佳的。C.I.顏料黃150以及185為更佳的。
綠色畫素中的綠色著色劑與黃色著色劑之間的含量比率較佳地使得在綠色畫素在具有450nm之波長的光下的透射率為5%或以下且在具有自500nm至600nm之範圍內之波長的光下的透射率為90%或以上。
在此情況下,較佳以C.I.顏料綠36作為綠色著色劑。
藍色畫素
至於藍色畫素之光譜特性,較佳地,藍色畫素在具有450nm之波長的光下的透射率為85%或以上,在具有500nm之波長的光下的透射率為自10%至50%,以及在具有700nm之波長的光下的透射率為10%或以下。較佳地使用顏料或染料作為用於獲得此等光譜特性之著色劑。此外,顏料以及染料可具有任何種類之化學結構。
較佳地,藍色畫素含有作為藍色著色劑之藍色顏料或藍色染料中之至少一者以及作為紫色著色劑之紫色顏料或紫色染料中之至少一者。更佳地,藍色畫素含有具有下文所描述之特定結構之藍色顏料、紫色顏料以及黃色顏料。
可使用染料與顏料之混合物。另外,至於具有每一色相之著色劑,可使用一個類型或可組合使用兩個或兩個以上類型。
舉例而言,可使用兩個或兩個以上類型之藍色著色劑與紫色著色劑之組合,可使用藍色著色劑與兩個或兩個以上類型之紫色著色劑之組合,或可使用兩個或兩個以上類型之藍色著色劑與兩個或兩個以上類型之紫色著色劑之組合。
藍色顏料之實例包含C.I.顏料藍1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、22、60、64、66、79以及80。
藍色染料之實例包含C.I.酸性藍1、7、9、15、18、23、25、27、29、40至45、62、70、74、80、83、86、87、90、92、103、112、113、120、129、138、147、158、171、 182、192、243以及324:1。
在此等藍色著色劑中,C.I.顏料藍15:3以及15:6為較佳的。C.I.顏料藍15:6尤其較佳。
紫色顏料之實例包含C.I.顏料紫1、19、23、27、32、37以及42。
紫色染料之實例包含C.I.酸性紫6B、7、9、17以及19以及C.I.酸性鉻紫K3。
至於紫色顏料,由下文所描述的式(M)表示之二吡咯亞甲基顏料為再更佳的。
藍色畫素中的藍色著色劑與紫色著色劑之間的含量比率較佳使得在藍色畫素在450nm的光下的透射率為85%或以上,在500nm的光下的透射率為自10%至50%,且在700nm的光下的透射率為10%或以下。
在此情況下,較佳以C.I.顏料藍15:6作為藍色著色劑。
由式(M)所表示之二吡咯亞甲基顏料(特定染料)
在本發明中,藍色畫素較佳地含有由下式(M)表示之二吡咯亞甲基顏料(在下文中,其適當地被稱作「特定染料」)。
特定染料可為式(M)所表示之二吡咯亞甲基顏料,且特定染料含有來源於自式(M)之化合物以及金屬或金屬化合物獲得的二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物之結構或其互變異構體。
在式(M)中,R4至R10各自獨立表示氫原子或單價取代基團;其限制條件為R4與R9不彼此結合而形成環。
自式(M)所表示之二吡咯亞甲基化合物以及金屬或金屬化合物獲得的二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物或其互變異構體之實例包含由下文所繪示之式(5)或(6)表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物。
然而,本發明不限於所述化合物。
由式(5)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物
在式(5)中,R4至R9各自獨立表示氫原子或取代基團;R10表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基; Ma表示金屬原子或金屬化合物;X1表示能夠鍵結至Ma之基團;X2表示中和Ma之電荷之基團;X1與X2可彼此結合而與Ma形成5員、6員或7員環,其限制條件為R4與R9不彼此結合而形成環。另外,式(5)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物包含互變異構體。
式(5)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物上之位點(1至2個氫原子自其釋放以形成顏料殘基)並無特定限制。然而,自合成適合性之觀點看,R4至R9上之任何1或2個位點為較佳的,R4、R6、R7以及R9上之任何1或2個位點為更佳的,且R4以及R9上之任何1或2個位點為再更佳的。
本發明中之特定染料較佳地具有鹼溶性基團。
當在用於將鹼性基團引入至特定染料之方法中使用具有鹼溶性基團之顏料單體或結構單元時,鹼溶性基團可被引入至由式(5)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物之R4至R10、X1以及X2之任何1或2個取代基團。在此等取代基團中,R4至R9以及X1中之任一者為較佳的,且R4、R6、R7以及R9中之任一者為更佳的,且R4以及R9中之任一者為再更佳的。
由式(5)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物可具有不同於鹼溶性基團之官能基,只要本發明之效應不被削弱即可。
R4至R9之實例包含:鹵素原子(例如,氟、氯或溴);烷基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個 碳原子之線性、分支或環狀烷基,其實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第三丁基、戊基、己基、庚基、辛基、2-乙基己基、十二烷基、十六基、環丙基、環戊基、環己基、1-降冰片烷基以及1-金剛烷基;烯基,諸如,具有較佳2至48個碳原子且更佳2至18個碳原子之烯基,其實例包含乙烯基、烯丙基以及3-丁烯-1-基;芳基,諸如,具有較佳6至48個碳原子且更佳6至24個碳原子之芳基,其實例包含苯基以及萘基;雜環基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至18個碳原子之雜環基,其實例包含2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基以及苯并三唑-1-基;矽烷基,諸如,具有較佳3至38個碳原子且更佳3至18個碳原子之矽烷基,其實例包含三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丁基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基以及第三己基二甲基矽烷基;羥基;氰基;硝基;烷氧基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之烷氧基,其實例包含甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷氧基以及諸如環戊氧基或環己氧基之環烷氧基;芳氧基,諸如,具有較佳6至48個碳原子且更佳6至24個碳原子之芳氧基,其實例包含苯氧基以及1-萘氧基;雜環氧基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至18個碳原子之雜環氧基,其實例包含1-苯四唑-5-氧基以及2-四氫哌喃氧基;矽烷氧基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至18個碳原子之矽烷氧基, 其實例包含三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基以及二苯甲基矽烷氧基;醯氧基,諸如,具有較佳2至48個碳原子且更佳2至24個碳原子之醯氧基,其實例包含乙醯氧基、特戊醯氧基(pivaloyloxy group)、苯甲醯氧基以及十二醯氧基;烷氧羰氧基,諸如,具有較佳2至48個碳原子且更佳2至24個碳原子之烷氧羰氧基,其實例包含乙氧羰氧基、第三丁氧羰氧基以及諸如環己氧羰氧基之環烷氧羰氧基;芳氧羰氧基,諸如,具有較佳7至32個碳原子且更佳7至24個碳原子之芳氧羰氧基,其實例包含苯氧羰氧基;胺甲醯氧基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之胺甲醯氧基,其實例包含N,N-二甲基胺甲醯氧基、N-丁基胺甲醯氧基、N-苯基胺甲醯氧基以及N-乙基-N-苯基胺甲醯氧基;胺磺醯氧基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至24個碳原子之胺磺醯氧基,其實例包含N,N-二乙基胺磺醯氧基以及N-丙基胺磺醯氧基;烷基磺醯氧基,諸如,具有較佳1至38個碳原子且更佳1至24個碳原子之烷基磺醯氧基,其實例包含甲基磺醯氧基、十六基磺醯氧基以及環己基磺醯氧基;芳基磺醯氧基,諸如,具有較佳6至32個碳原子且更佳6至24個碳原子之芳基磺醯氧基,其實例包含苯基磺醯氧基;醯基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之醯基,其實例包含甲醯基、乙醯基、特戊醯基(pivaloyl group)、苯甲醯基、十四醯基以及環己醯基;烷氧羰基,諸如,具有較佳2至48個碳原子且更佳2至 24個碳原子之烷氧羰基,其實例包含甲氧羰基、乙氧羰基、十八氧羰基、環己氧羰基以及2,6-二-第三丁基-4-甲基環己氧基羰基;芳氧羰基,諸如,具有較佳7至32個碳原子且更佳7至24個碳原子之芳氧羰基,其實例包含苯氧羰基;胺甲醯基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之胺甲醯基,其實例包含胺甲醯基、N,N-二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-辛基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基以及N,N-二環己基胺甲醯基;胺基,諸如,具有較佳32或更少碳原子且更佳24或更少碳原子之胺基,其實例包含胺基、甲胺基、N,N-二丁基胺基、十四基胺基、2-乙基己胺基以及環己胺基;苯胺基,諸如,具有較佳6至32個碳原子且較佳6至24個碳原子之苯胺基,其實例包含苯胺基以及N-甲基苯胺基;雜環胺基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至18個碳原子之雜環胺基,其實例包含4-吡啶胺基;碳醯胺基,諸如,具有較佳2至48個碳原子且更佳2至24個碳原子之碳醯胺基,其實例包含乙醯胺基、苯甲醯胺基、十四烷醯胺基、特戊醯醯胺基(pivaloylamide group)以及環己烷醯胺基;脲基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至24個碳原子之尿素基,其實例包含尿素基、N,N-二甲基脲基以及N-苯基脲基;醯亞胺基,諸如,具有較佳36或更少碳原子且更佳24或更少碳原子之醯亞胺基,其實例包含N-丁二醯亞胺基以及N-鄰苯二甲醯亞胺基;烷氧羰基胺基,諸如, 具有較佳2至48個碳原子且更佳2至24個碳原子之烷氧羰基胺基,其實例包含甲氧羰基胺基、乙氧羰基胺基、第三丁氧羰基胺基、十八氧羰基胺基以及環己氧羰基胺基;芳氧羰基胺基,諸如,具有較佳7至32個碳原子且更佳7至24個碳原子之芳氧羰基胺基,其實例包含苯氧羰基胺基;磺醯胺基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之磺醯胺基,其實例包含甲烷磺醯胺基、丁烷磺醯胺基、苯磺醯胺基、十六烷磺醯胺基以及環己烷磺醯胺基;胺磺醯基胺基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之胺磺醯基胺基,其實例包含N,N-二丙基胺磺醯基胺基以及N-乙基-N-十二烷基胺磺醯基胺基;偶氮基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且較佳1至24個碳原子之偶氮基,其實例包含苯基偶氮基以及3-吡唑基偶氮基;烷硫基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之烷硫基,其實例包含甲硫基、乙硫基、辛硫基以及環己硫基;芳硫基,諸如,具有較佳6至48個碳原子且更佳6至24個碳原子之芳硫基,其實例包含苯硫基;雜環硫基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至18個碳原子之雜環硫基,其實例包含2-苯并噻唑硫基、2-吡啶硫基以及1-苯四唑硫基;烷基亞磺醯基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至24個碳原子之烷基亞磺醯基,其實例包含十二烷亞磺醯基;芳基亞磺醯基,諸如,具有較佳6至32個碳原子且更佳6至24個碳原子之 芳基亞磺醯基,其實例包含苯亞磺醯基;烷基磺醯基,諸如,具有較佳1至48個碳原子且更佳1至24個碳原子之烷基磺醯基,其實例包含甲磺醯基、乙磺醯基、丙磺醯基、丁磺醯基、異丙基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、十六基磺醯基、辛基磺醯基以及環己基磺醯基;芳基磺醯基,諸如,具有較佳6至48個碳原子且更佳6至24個碳原子之芳基磺醯基,其實例包含苯磺醯基以及1-萘磺醯基;胺磺醯基,諸如,具有較佳32或更少碳原子且更佳24或更少碳原子之胺磺醯基,其實例包含胺磺醯基、N,N-二丙基胺磺醯基、N-乙基-N-十二烷基胺磺醯基、N-乙基-N-苯基胺磺醯基以及N-環己基胺磺醯基;磺基;膦醯基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至24個碳原子之膦醯基,其實例包含苯氧基膦醯基、辛氧基膦醯基以及苯基膦醯基;以及膦基胺基,諸如,具有較佳1至32個碳原子且更佳1至24個碳原子之膦基胺基,其實例包含二乙氧基膦基胺基以及二辛氧基膦基胺基。
在上述基團中,R4以及R9各自較佳地為烷胺基、芳胺基、碳醯胺基、脲基、醯亞胺基、烷氧羰基胺基或磺醯胺基,R4以及R9各自更佳地為碳醯胺基、脲基、烷氧羰基胺基或磺醯胺基,R4以及R9各自再更佳地為碳醯胺基、脲基、烷氧羰基胺基或磺醯胺基,且R4以及R9各自甚至更佳地為碳醯胺基或脲基。
在上述基團中,R5以及R8各自較佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、腈基、 醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,R5以及R8各自更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、腈基、醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,R5以及R8各自再更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、腈基、醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,且R5以及R8各自甚至更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基或胺甲醯基。
在上述基團中,R6以及R7各自較佳地為經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之芳基或經取代或未經取代之雜環基,且R6以及R7各自更佳地為經取代或未經取代之烷基或經取代或未經取代之芳基。
當R6或R7表示烷基時,烷基較佳地為具有1至12個碳原子的線性、分支或環狀經取代或未經取代之烷基,且其特定實例包含甲基、乙基、正丙基、異丙基、環丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、環丁基、環戊基、環己基以及苯甲基。更佳地,R6或R7所表示之烷基為具有1至12個碳原子的分支或環狀經取代或未經取代之烷基,且其特定實例包含異丙基、環丙基、異丁基、第三丁基、環丁基、環戊基以及環己基。再更佳地,R6或R7所表示之烷基為具有1至12個碳原子的二級或三級經取代或未經取代之烷基,且其特定實例包含異丙基、環丙基、異丁基、第三丁基、環丁基以及環己基。
當R6或R7表示芳基時,芳基較佳地為經取代或未經取代之苯基或經取代或未經取代之萘基,且更佳地為經取代或未經取代之苯基。
當R6或R7表示雜環基時,雜環基較佳地為經取代或未經取代之2-噻吩基、經取代或未經取代之4-吡啶基、經取代或未經取代之3-吡啶基、經取代或未經取代之2-吡啶基、經取代或未經取代之2-呋喃基、經取代或未經取代之2-嘧啶基、經取代或未經取代之2-苯并噻唑基、經取代或未經取代之1-咪唑基、經取代或未經取代之1-吡唑基或經取代或未經取代之苯并三唑-1-基,且更佳地為經取代或未經取代之2-噻吩基、經取代或未經取代之4-吡啶基、經取代或未經取代之2-呋喃基、經取代或未經取代之2-嘧啶基或經取代或未經取代之1-吡啶基。
在式(5)中,Ma表示金屬原子或金屬化合物。金屬原子或金屬化合物可為任何金屬原子或任何金屬化合物,只要其能夠形成錯合物即可,且其實例包含二價金屬原子、二價金屬氧化物、二價金屬氫氧化物以及二價金屬氯化物。
金屬原子或金屬化合物之實例包含Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe或其類似者,諸如AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2以及GeCl2之金屬氯化物,以及諸如TiO以及VO之金屬氧化物,以及諸如Si(OH)2之金屬氫氧化物。
在此等材料中,自錯合物之穩定性、光譜特性、耐熱性、耐光性或生產適合性之觀點看,金屬原子或金屬錯合物較佳地為Fe、Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Mo、Mn、Cu、Ni、Co、TiO或VO,更佳地為Zn、Mg、Si、Pt、Pd、Cu、 Ni、Co或VO,再更佳地為Zn、Cu、Co或VO,且最佳為Zn。
在式(5)中,R10表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基,且較佳地表示氫原子。
在式(5)中,X1可為任何基團,只要其能夠結合至Ma即可。其特定實例包含水、醇類(例如,甲醇、乙醇以及丙醇)以及「金屬螯合物(Metal Chelates)」([1]由Sakaguchi Takeichi以及Ueno Keihei(1995,Nankodo Co.,Ltd.)所著,[2](1996),以及[3](1997)等)中所描述之化合物。在此等實例中,自可生產性之觀點看,水、羧酸化合物以及醇類為較佳的,且水以及羧酸化合物為更佳的。
在式(5)中,X2所表示之「中和Ma之電荷之基團」之實例包含鹵素原子、羥基、羧酸基、磷酸基以及磺酸基。在此等實例中,自生產之觀點看,鹵素原子、羥基、羧酸基以及磺酸基為較佳的,羥基以及羧酸基為更佳的。
在式(5)中,X1與X2可彼此結合以與Ma形成5員、6員或7員環。將形成之5員、6員或7員環可為飽和環或者不飽和環。另外,5員、6員或7員環之環可僅由碳原子組成,或可形成具有選自氮原子、氧原子及/或硫原子之至少一原子之雜環。
在式(5)所表示之化合物之較佳實施例中,R4至R9各自獨立表示上文所描述之R4至R9之較佳實施例中所提及之原子或基團,R10表示上文所描述之R10之較佳實施例 中所提及之原子或基團,Ma為Zn、Cu、Co或VO,X1為水或羧酸化合物,X2為羥基或羧酸基,且X1與X2可彼此結合以形成5員或6員環。
由式(6)表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物
在式(6)中,R11以及R16各自獨立表示烷基、烯基、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基或雜環胺基;R12至R15各自獨立表示氫原子或取代基團;R17表示氫原子、鹵素原子、烷基、芳基或雜環基;Ma表示金屬原子或金屬化合物;X2以及X3各自獨立表示NR(其中R表示氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基)、氮原子、氧原子或硫原子;Y1以及Y2各自獨立表示NR(其中R表示氫原子、烷基、烯基、芳基、雜環基、醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基)、氮原子或碳原子;R11與Y1可彼此結合以形成5員、6員或7員環;且R16與Y2可彼此結合以形成5員、6員或7員環; X1為能夠鍵結至Ma之基團;且a表示0、1或2。式(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物包含互變異構體。
式(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物上之位點(1至2個氫原子自其釋放以形成顏料殘基)不受特定限制,且其可為R11至R17、X1、Y1至Y2之任何1或2個位點。
然而,自合成適合性之觀點看,R11至R16以及X1上之任何1或2個位點為較佳的,R11、R13、R14以及R16上之任何1或2個位點為更佳的,且R11以及R16上之任何1或2個位點為再更佳的。
當在用於將鹼溶性基團引入至本發明中所使用之特定染料之方法中使用具有鹼溶性基團之顏料單體或結構單元時,鹼溶性基團可被引入至由式(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物之R11至R17、X1以及Y1至Y2之任何1或2個取代基團。在此等取代基團中,R11至R16以及X1中之任一者為較佳的,且R11、R13、R14以及R16中之任一者為更佳的,且R11以及R16中之任一者為再更佳的。
式(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物可具有不同於鹼溶性基團之官能基,只要本發明之效應不被削弱即可。
式(6)中之R12至R15分別具有與式(5)中之R5至R8相同之定義,且R12至R15之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。式(6)中之R17具有與式(5)中之R10 相同之定義,且R17之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。式(6)中之Ma具有與式(5)中之Ma相同之定義,且Ma之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。
更特定言之,在式(6)中之R12至R15中,R12以及R15各自較佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、腈基、醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、烷基磺醯基、腈基、醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,再更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、腈基、醯亞胺基或胺甲醯基磺醯基,且甚至更佳地為烷氧羰基、芳氧羰基或胺甲醯基。
式(6)中之R13以及R14各自較佳地為經取代或未經取代之烷基、經取代或未經取代之芳基或經取代或未經取代之雜環基,且更佳地為經取代或未經取代之烷基或經取代或未經取代之芳基。本文中,更佳烷基、芳基以及雜環基之特定實例與上文所提及的式(5)中之R6以及R7之特定實例相同。
式(6)中之R11以及R16各自表示:烷基,諸如,具有較佳1至36個碳原子且更佳1至12個碳原子之線性、分支或環狀烷基,其實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、己基、2-乙基己基、十二烷基、環丙基、環戊基、環己基以及1-金剛烷基;烯基,諸如,具有較佳2至24個碳原子且更佳2至12個碳原子之烯基,其實例包含乙烯基、烯丙基以及3-丁烯-1-基;芳基,諸如,具有較佳6至36個碳原子且更佳6至18個碳原子之芳基, 其實例包含苯基以及萘基;雜環基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環基,其實例包含2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、2-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基以及苯并三唑-1-基;烷氧基,諸如,具有較佳1至36個碳原子且更佳1至18個碳原子之烷氧基,其實例包含甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、2-乙基己氧基、十二烷氧基以及環己氧基;芳氧基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至18個碳原子之芳氧基,其實例包含苯氧基以及萘氧基;烷胺基,諸如,具有較佳1至36個碳原子且更佳1至18個碳原子之烷胺基,其實例包含甲胺基、乙胺基、丙胺基、丁胺基、己胺基、2-乙基己胺基、異丙胺基、第三丁胺基、第三辛胺基、環己胺基、N,N-二乙基胺基、N,N-二丙基胺基、N,N-二丁基胺基以及N-甲基-N-乙基胺基;芳胺基,諸如,具有較佳6至36個碳原子且更佳6至18個碳原子之芳胺基,其實例包含苯胺基、萘胺基、N,N-二苯基胺基以及N-乙基-N-苯基胺基;以及雜環胺基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環胺基,其實例包含2-胺基吡咯基、3-胺基吡唑基、2-胺基吡啶基以及3-胺基吡啶基。
在上述基團中,R11以及R16各自較佳地為烷基、烯基、芳基、雜環基、烷胺基、芳胺基或雜環胺基,R11以及R16各自更佳地為烷基、烯基、芳基或雜環基,R11以及R16各自再更佳地為烷基、烯基或芳基,且R11以及R16各自甚 至更佳地為烷基。
在式(6)中,當R11或R16所表示之烷基、烯基、芳基、雜環基、烷氧基、芳氧基、烷胺基、芳胺基或雜環胺基為能夠經進一步取代之基團時,其可由下文關於用於式(1)中之R1之取代基團所描述之取代基團取代。當用兩個或兩個以上取代基團取代R11或R16所表示之基團時,取代基團可彼此相同或不同。
在式(6)中,X2以及X3各自獨立表示NR、氮原子、氧原子或硫原子。如本文中所使用,R表示:氫原子;烷基,諸如,具有較佳1至36個碳原子且更佳1至12個碳原子之線性、分支或環狀烷基,其實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、己基、2-乙基己基、十二烷基、環丙基、環戊基、環己基以及1-金剛烷基;烯基,諸如,具有較佳2至24個碳原子且更佳2至12個碳原子之烯基,其實例包含乙烯基、烯丙基以及3-丁烯-1-基;芳基,諸如,具有較佳6至36個碳原子且更佳6至18個碳原子之芳基,其實例包含苯基以及萘基;雜環基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環基,其實例包含2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基以及苯并三唑-1-基;醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳2至18個碳原子之醯基,其實例包含乙醯基、特戊醯基、2-乙基己基、苯甲醯基以及環己醯基;烷基磺醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至 18個碳原子之烷基磺醯基,其實例包含甲磺醯基、乙磺醯基、異丙基磺醯基以及環己基磺醯基;芳基磺醯基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至18個碳原子之芳基磺醯基,其實例包含苯磺醯基以及萘磺醯基。
R所表示之烷基、烯基、芳基、雜環基、醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基可由下文關於用於式(1)中之R1之取代基團所描述之取代基團取代。當用兩個或兩個以上取代基團取代R所表示之基團時,取代基團可彼此相同或不同。
在式(6)中,Y1以及Y2各自獨立表示NR、氮原子或碳原子,且R具有與上文所描述之X2或X3之R相同之定義,且R之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。
在式(6)中,R11與Y1可彼此結合以與碳原子一起形成5員環(例如,環戊烷、吡咯啶、四氫呋喃、二氧雜環戊烷、四氫噻吩、吡咯、呋喃、噻吩、吲哚、苯并呋喃或苯并噻吩)、6員環(例如,環己烷、哌啶、哌嗪、嗎啉、四氫哌喃、二噁烷、硫化五亞甲基(pentamethylene sulfide)、二噻烷、苯、哌啶、哌嗪、噠嗪、喹啉或喹唑啉)或7員環(例如,環庚烷或六亞甲基亞胺)。
在式(6)中,R16與Y2可彼此結合以與碳原子一起形成5員環(例如,環戊烷、吡咯啶、四氫呋喃、二氧雜環戊烷、四氫噻吩、吡咯、呋喃、噻吩、吲哚、苯并呋喃以及苯并噻吩)、6員環(例如,環己烷、哌啶、哌嗪、嗎啉、四氫哌喃、二噁烷、硫化五亞甲基、二噻烷、苯、哌 啶、哌嗪、噠嗪、喹啉以及喹唑啉)或7員環(例如,環庚烷以及六亞甲基亞胺)。
在式(6)中,當藉由R11與Y1之間或R16與Y2之間的結合形成之5員、6員或7員環為可經取代之環時,其可由下文關於用於式(1)中之R1之取代基團所描述之取代基團取代。當用兩個或兩個以上取代基團取代所述環時,所述取代基團可彼此相同或不同。
在式(6)中,X1為能夠結合至Ma之基團。其特定實例包含由式(5)中之X1所表示之相同基團,且X1之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。在式(6)中,a表示0、1或2。
在式(6)所表示之化合物之較佳實施例中,R12至R15各自獨立表示上文之式(5)中之R5至R8之較佳實施例中所提及之原子或基團,R17表示上文之式(5)中之R10之較佳實施例中所提及之原子或基團,Ma為Zn、Cu、Co或VO,X2為NR(其中R表示氫原子或烷基)、氮原子或氧原子,X3為NR(其中R表示氫原子或烷基)或氧原子,Y1為NR(其中R表示氫原子或烷基)、氮原子或碳原子,Y2為氮原子或碳原子,R11以及R16各自獨立為烷基、芳基、雜環基、烷氧基或烷胺基,X1為經由氧原子鍵結至Ma之基團,且a為0或1。R11與Y1可彼此結合而形成5員或6員環,或R16與Y2可彼此結合而形成5員或6員環。
在式(6)所表示之化合物之更佳實施例中,R12至R15各自獨立表示用於式(5)所表示之化合物之R5至R8 之較佳實施例中所提及之原子或基團,R17表示式(5)中之R10之較佳實施例中所提及之原子或基團,Ma為Zn,X2以及X3各自為氧原子,Y1為NH,Y2為氮原子,R11以及R16各自為烷基、芳基、雜環基、烷氧基或烷胺基,X1為經由氧原子鍵結至Ma之基團且a為0或1。R11與Y1可彼此結合而形成5員或6員環,或R16與Y2可彼此結合而形成5員或6員環。
自膜厚度之觀點看,式(5)或式(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物之莫耳吸收係數較佳地儘可能高。自改良色純度之觀點看,最大吸收波長λmax較佳地為自520nm至580nm、更佳地為自530nm至570nm。藉由使用光譜儀UV-2400PC(商品名,由SHIMADZU CORPORATION製造)來量測最大吸收波長以及莫耳吸收係數。
自溶解度之觀點看,式(5)或(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物之熔點較佳不應過高。
式(5)或(6)所表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物可根據在美國專利第4,774,339號、美國專利第5,433,896號、日本專利申請早期公開案(JP-A)第2001-240761號、JP-A第2002-155052號、日本專利第3614586號(Aust.J.Chem,1965,11,1835-1845或J.H.Boger等人,Heteroatom Chemistry,Vol.1,第5,389期(1990))中所描述之方法合成。特定言之,在本發明中可使用JP-A第2008-292970號之第0131段至第0157段中所 描述之方法。
本發明之特定染料較佳地為包含二吡咯亞甲基結構之顏料多聚體。包含二吡咯亞甲基結構之顏料多聚體中之顏料部分(moiety)較佳具有來源於二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物或其互變異構體之結構,二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物或其互變異構體是自式(M)所表示之二吡咯亞甲基化合物以及金屬或金屬化合物獲得。
此外,自式(M)所表示之二吡咯亞甲基化合物以及金屬或金屬化合物獲得的二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物或其互變異構體較佳地為由上述之式(5)或(6)表示之二吡咯亞甲基金屬錯合物化合物。
將在下文中描述顏料多聚體。
本發明中之特定染料較佳地為具有二吡咯亞甲基結構之顏料多聚體,且其重量平均分子量(Mw)為自5,000至20,000、更佳地自5,000至16,000且再更佳地自6,000至12,000。
在使用染料製備藍色畫素時,當重量平均分子量(Mw)小於5,000時,由熱處理造成的著色劑之色彩轉移、著色劑之塗抹、耐鹼溶解性以及耐溶劑性有變差之趨勢。另一方面,詳言之,當重量平均分子量大於20,000時,顯影殘基增加。
顏料多聚體之分散性(Mw/Mn)較佳地為自1.00至2.50。
在生產有色膜時,當分散性(Mw/Mn)大於2.50時, 由熱處理造成的著色劑之色彩轉移、著色劑之塗抹、耐鹼溶解性以及耐溶劑性有變差之趨勢。分散性(Mw/Mn)為自1.00至2.50是必要的。分散性較佳地為自1.00至2.20且更佳地為自1.00至2.00。
另外,重量平均分子量以及分子量分佈指示使用HLC-8220GPC(商品名,由Tosoh corporation製造)(顯影溶劑;NMP,偵測;RI,且根據聚苯乙烯計算)藉由凝膠滲透層析儀(gel permeation chromatography;GPC)量測之值。
本發明之特定染料較佳含有鹼溶性基團。
鹼溶性基團之實例包含羧基、膦醯基以及磺基。在此等鹼溶性基團中,羧基為較佳的。
自合適使用於下文所描述的光微影中之觀點看,特定染料之酸值較佳地為自0.5mmol/g至3.0mmol/g,更佳地為自0.6mmol/g至2.5mmol/g,且再更佳地為自0.7mmol/g至2.0mmol/g。
本發明之特定染料之實例包含二聚體、三聚體、寡聚物以及聚合物。
當藉由共聚合反應合成顏料多聚體時,不同於上文所提及之可聚合單體的可聚合單體(共聚單體)不受特別限制,只要其可與可聚合顏料單體聚合即可。
共聚單體之實例包含苯乙烯化合物、羧酸單體以及其酯、醯胺、醯亞胺或酸酐以及乙烯系化合物。
苯乙烯化合物之實例包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯、羥 基苯乙烯、對氯甲基苯乙烯以及間氯甲基苯乙烯。
α,β-不飽和羧酸之實例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸以及1-丁炔-2,3,4-三羧酸。
不飽和羧酸之酯之實例包含α,β-不飽和羧酸之甲酯、乙酯、2-羥基乙基酯、丙酯、丁酯、辛酯、十二酯、2,2,6,6-四甲基-4-哌啶基酯、1,2,2,6,6-五甲基-4-哌啶基酯以及2-[3-(2-苯并三唑基)-4-羥苯基]乙基酯。
不飽和羧酸之醯胺之實例包含α,β-不飽和羧酸之甲基醯胺、二甲基醯胺、乙基醯胺、二乙基醯胺、丙基醯胺、二丙基醯胺、丁基醯胺、二丁基醯胺、己基醯胺、辛基醯胺以及苯基醯胺。
不飽和羧酸之醯亞胺之實例包含順丁烯二醯亞胺、衣康酸醯亞胺、N-丁基順丁烯二醯亞胺、N-辛基順丁烯二醯亞胺以及N-苯基順丁烯二醯亞胺。乙烯系化合物之實例包含乙酸乙烯酯、N-乙烯咔唑以及N-乙烯吡咯啶酮。
可聚合顏料單體與共聚單體之間的共聚合比率視可聚合顏料單體之類型改變。然而,共聚單體按相對於100g之可聚合顏料單體自5g至10,000g、更佳地自5g至1,000g且再更佳地自5g至100g之比例存在。
本發明中之特定染料較佳地為具有由式(A)、(B)或(C)表示之至少一結構單元之顏料多聚體,或含有由式(D)表示之二吡咯亞甲基結構。
由式(A)所表示之結構單元
在式(A)中,XA1表示藉由聚合形成之鍵聯基團;LA1表示單鍵或二價鍵聯基團;Dye表示藉由自具有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物移除一至(1+m)個氫原子獲得之顏料殘基;XA2表示藉由聚合形成之鍵聯基團;LA2表示單鍵或二價鍵聯基團;m表示自0至3之整數;且當m為2或大於2時,[ ]內之結構可彼此相同或不同。Dye與LA2可經由共價鍵、離子鍵以及配位鍵中之任一者彼此鍵聯。
在式(A)中,XA1以及XA2各自獨立表示藉由聚合形成之鍵聯基團。特定言之,XA1以及XA2各自指示形成對應於藉由聚合反應形成之主鏈之重複單元的部分。此外,兩個*之間所繪示之部分各自對應於重複單元。
XA1以及XA2之實例各自獨立包含藉由經取代或未經取代之不飽和伸乙基之聚合形成的鍵聯基團以及藉由環醚之開環聚合形成的鍵聯基團。較佳地,鍵聯基團為藉由不飽和伸乙基之聚合形成的鍵聯基團。其特定實例包含下文所繪示之鍵聯基團(X-1)至(X-15)。然而,本發明中之 藉由聚合形成之鍵聯基團不限於鍵聯基團(X-1)至(X-15)。
在以下(X-1)至(X-15)中,由*指示之位點表示鍵聯至LA1或LA2
在式(A)中,LA1以及LA2各自獨立表示單鍵或二價 鍵聯基團。LA1以及LA2各自獨立表示具有1至30個碳原子的經取代或未經取代之線性、分支或環狀伸烷基(例如,伸甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基以及伸丁基)、具有6至30個碳原子的經取代或未經取代之伸芳基(例如,伸苯基以及萘基)、經取代或未經取代之雜環鍵聯基團、-CH2=CH2-、-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-SO-、-SO2-、下式(2)所表示之鍵聯基團、下式(3)所表示之鍵聯基團或下式(4)所表示之鍵聯基團,或藉由鍵聯前述各者中之兩者或兩者以上形成之鍵聯基團(例如,-N(R)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R)-以及-C(=O)O-))。本文中,R表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
只要本發明之效應得以發揮,則本發明中之二價鍵聯基團根本不受限制。
在式(2)至式(4)中,R2表示氫原子、烷基、芳基或雜環基;R3表示氫原子或取代基團;k表示自0至4之整數;且當k為2或大於2時,R3可彼此相同或不同。
在式(2)至式(4)中,*表示用於與式(1)中之-C(R1)=CH2基團鍵結之位點,且**表示用於與式(1)中之L2或Dye(當n=0時)鍵結之位點。
在式(A)中,m表示自0至3之整數。當m為2或大於2時,多個XA2可彼此相同或不同。類似地,當m為2或大於2時,多個LA2可彼此相同或不同。
在式(A)中,m較佳地為自0至2之整數、更佳地為0或1且再更佳地為0。
在式(A)中,Dye表示藉由自具有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物移除一至(1+m)個氫原子獲得之顏料殘基。
在式(A)中,Dye與LA2可經由共價鍵、離子鍵以及配位鍵中之任一者彼此鍵聯。較佳地,其經由離子鍵或配位鍵彼此鍵聯。
由式(B)所表示之結構單元
在式(B)中,XB1表示藉由聚合形成之鍵聯基團;LB1表示單鍵或二價鍵聯基團;A表示能夠與Dye形成離子鍵或配位鍵之基團;Dye表示含有具有能夠與A形成離子鍵或配位鍵之基團之二吡咯亞甲基結構之顏料化合物,或藉由自顏料化合物移除一至m個氫原子獲得之顏料殘 基;XB2表示藉由聚合形成之鍵聯基團;LB2表示單鍵或二價鍵聯基團;m表示自0至3之整數;且當m為2或大於2時,[ ]內之結構可彼此相同或不同。Dye與LB2可經由共價鍵、離子鍵以及配位鍵中之任一者彼此鍵聯。
式(B)中之XB1、LB1以及m分別具有與式(A)中之XA1、LA1以及m相同之定義,且較佳範疇(包含其較佳實例)亦相同。
式(B)中之XB2、LB2以及m分別具有與式(A)中之XA2、LA2以及m相同之定義,且較佳範疇(包含其較佳實例)亦相同。
式(B)中之A所表示之基團可為任何基團,只要其能夠經由離子鍵或配位鍵結合至Dye即可。能夠形成離子鍵之基團可為陰離子基或陽離子基團團。陰離子基團較佳地為pKa為12或更小之陰離子基團,諸如,羧基、磷酸基、磺基、醯基磺醯胺基或磺醯亞胺基。更佳地,陰離子基團具有7或更小之pKa,且再更佳地,具有5或更小之pKa。陰離子基團可與Dye中之雜環基或Ma形成離子鍵或配位鍵。更佳地,其與Ma形成離子鍵。雖然將在下文描述陰離子基團之特定實例,但本發明不限於特定實例。此以下特定實例中,R表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
作為式(B)中之A所表示之陽離子基團,經取代或未經取代之鎓陽離子(例如,經取代或未經取代之銨基團、經取代或未經取代之吡啶鎓基團(pyridinium group)、經取代或未經取代之咪唑鎓基團(imidazolium group)、經取代或未經取代之鋶基團、經取代或未經取代之鏻基團或其類似者)為較佳的,且經取代之銨基尤其較佳。
在式(B)中,m表示自0至3之整數。當m為2或大於2時,多個XB2可彼此相同或不同。類似地,當m為 2或大於2時,多個LB2可彼此相同或不同。
在式(B)中,m較佳地為自0至2之整數、更佳地為0或1且再更佳地為0。
在式(B)中,Dye表示具有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物,或藉由自顏料化合物移除一至m個氫原子獲得之顏料殘基。
在式(B)中,Dye與LB2可經由共價鍵、離子鍵以及配位鍵中之任一者彼此鍵聯。較佳地,其經由離子鍵或配位鍵彼此鍵聯。
由式(C)所表示之結構單元
在式(C)中,LC1表示單鍵或二價鍵聯基團;且Dye表示藉由自具有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物移除任何兩個氫原子獲得之二價顏料殘基。式(C)中之LC1具有與式(A)中之LA1相同之定義,且較佳範疇(包含其較佳實例)亦相同。
在下文中,繪示含有包含於本發明之特定染料中之二吡咯亞甲基結構的結構單元之實例。
共聚合組分
本發明之特定染料可僅由式(A)、(B)以及(C)所表示之結構單元中之至少一者形成。或者,特定染料可由式(A)、(B)以及(C)所表示之結構單元中之至少一者以及另一結構單元形成(在此情況下,式(A)、(B)或(C)所表示之結構單元的至少一單元以及另一結構單元中之至少一者較佳地含有鹼溶性基團)。
作為另一結構單元,在其側鏈中具有鹼溶性基團(諸如,羧基、膦醯基或磺基)之結構單元為較佳的。
在下文中,繪示另一結構單元之特定實例,但本發明不限於特定實例。
另外,亦較佳使用在其側鏈中含有不飽和基團之以下結構單元作為共聚合組分。不飽和基團之實例包含烯系不飽和基團(例如,甲基丙烯酸基團、丙烯基、苯乙烯基或 其類似者),且當使用此結構單元時,耐熱性以及耐溶劑性得以改良。
由式(D)所表示之顏料多聚體
在式(D)中,LD1表示價數為m之鍵聯基團(亦即,m價之鍵聯基團);m表示自2至100之整數;當m為2或大於2時,Dye之結構可彼此相同或不同;且Dye表示藉由自具有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物移除一個氫原子獲得之顏料殘基。
在式(D)中,m較佳地為自2至80、更佳地為自2至40且再更佳地為自2至10。
當m為2時,LD1所表示之二價鍵聯基團之合適實例包含具有1至30個碳原子的經取代或未經取代之線性、分支或環狀伸烷基(例如,伸甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基以及伸丁基)、具有6至30個碳原子的經取代或未經取代之伸芳基(例如,伸苯基以及伸萘基)、經取代或未經取代之雜環鍵聯基團、-CH2=CH2-、-O-、-S-、-NR-、-C(=O)-、-SO-、-SO2-以及藉由連接上述各者中之兩者或兩者以上形成之鍵聯基團(例如,-N(R)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R)-、-C(=O)O-以及-N(R)C(=O)N(R)-)。本文中,R表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
當m為3或大於3時,m價鍵聯基團之實例包含由上文所提及之二價鍵聯基團取代之中心原子核形成之鍵聯基團,且中心原子核之實例包含經取代或未經取代之伸芳基 (諸如,1,3,5-伸苯基、1,2,4-伸苯基或1,4,5,8-伸萘基)、雜環鍵聯基團(例如,1,3,5-三嗪基)以及伸烷基鍵聯基團。
由式(1)所表示之顏料單體
藉由聚合含有下式(1)所表示之二吡咯亞甲基結構之顏料單體來獲得本發明中之特定顏料單體亦為較佳的。
在式(1)中,R1表示氫原子、鹵素原子、烷基或芳基;L1表示-N(R2)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-、-C(=O)O-、下式(2)所表示之基團、下式(3)所表示之基團或下式(4)所表示之基團;L2表示二價鍵聯基團;m以及n各自獨立表示0或1;Dye表示含有二吡咯亞甲基結構之顏料殘基;且R2表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
在以上之式(2)至式(4)中,R2表示氫原子、烷基、芳基或雜環基;R3表示氫原子或取代基團;k表示自0至4之整數;且當k為2或大於2時,R3可彼此相同或不同。 在式(2)至式(4)中,*表示用於與式(1)中之-C(R1)=CH2基團鍵結之位點,且**表示用於與式(1)中之L2或Dye(當n=0時)鍵結之位點。
特定言之,含有式(1)所表示之二吡咯亞甲基結構的顏料單體為含有具有引入其中之由-(L2)n-(L1)m-C(R1)=CH2所表示之可聚合基團之二吡咯亞甲基結構的顏料化合物。
此外,當m以及n均為0時,-C(R1)=CH2基團被直接引入至含有二吡咯亞甲基結構之顏料化合物。
在式(1)中,R1表示氫原子、鹵素原子、烷基或芳基。當R1為烷基或芳基時,其可為經取代或未經取代的。
當R1為烷基時,其為較佳地具有1至36個碳原子且更佳地1至6個碳原子的經取代或未經取代之線性、分支或環狀烷基。烷基之實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、辛基、異丙基以及環己基。
當R1為芳基時,其為較佳地具有6至18個碳原子、更佳地6至14個碳原子且再更佳地6至12個碳原子的經取代或未經取代之芳基。芳基之實例包含苯基以及萘基。
當R1為經取代烷基或經取代芳基時,取代基團之實例包含:鹵素原子(例如,氟、氯、溴以及碘);烷基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之烷基,其實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、第三丁基、2-乙基己基、十二烷基、環丙基、環戊基、環己基以及金剛烷基;芳基,諸如,具有較佳6至24個碳原子 且更佳6至12個碳原子之芳基,其實例包含苯基以及萘基;雜環基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環基,其實例包含2-噻吩基、4-吡啶基、2-呋喃基、2-嘧啶基、1-吡啶基、2-苯并噻唑基、1-咪唑基、1-吡唑基以及苯并三唑-1-基;矽烷基,諸如,具有較佳3至24個碳原子且更佳3至12個碳原子之矽烷基,其實例包含三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丁基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基以及第三己基二甲基矽烷基;羥基;氰基;硝基;磺酸基;膦酸基;羧基;烷氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子、更佳1至12個碳原子且再更佳1至6個碳原子之烷氧基,其實例包含甲氧基、乙氧基、1-丁氧基、2-丁氧基、異丙氧基、第三丁氧基、十二烷氧基以及諸如環戊氧基或環己氧基之環烷氧基;芳氧基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之芳氧基,其實例包含苯氧基以及1-萘氧基;雜環氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環氧基,其實例包含1-苯四唑-5-氧基以及2-四氫哌喃氧基;矽烷氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之矽烷氧基,其實例包含三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基以及二苯甲基矽烷氧基;醯氧基,諸如,具有較佳2至24個碳原子且更佳2至12個碳原子之醯氧基,其實例包含乙醯氧基、特戊醯氧基、苯甲醯氧基以及十二醯氧基;烷氧羰氧基,諸如,具有較佳2至24個碳原子、更佳2至12個碳原子且再更佳2至6個 碳原子之烷氧羰氧基,其實例包含乙氧羰氧基以及第三丁氧羰氧基;環烷氧羰氧基,諸如,環己氧羰氧基;芳氧羰氧基,諸如,具有較佳7至24個碳原子且更佳7至12個碳原子之芳氧羰氧基,其實例包含苯氧羰氧基;胺甲醯氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子、更佳1至12個碳原子且再更佳1至6個碳原子之胺甲醯氧基,其實例包含N,N-二甲基胺甲醯氧基、N-丁基胺甲醯氧基、N-苯基胺甲醯氧基以及N-乙基-N-苯基胺甲醯氧基;胺磺醯氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子、更佳1至12個碳原子且再更佳1至6個碳原子之胺磺醯氧基,其實例包含N,N-二乙基胺磺醯氧基以及N-丙基胺磺醯氧基;烷基磺醯氧基,諸如,具有較佳1至24個碳原子、更佳1至12個碳原子且再更佳1至6個碳原子之烷基磺醯氧基,其實例包含甲基磺醯氧基、十六基磺醯氧基以及環己基磺醯氧基;芳基磺醯氧基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之芳基磺醯氧基,其實例包含苯基磺醯氧基;醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之醯基,其實例包含甲醯基、乙醯基、特戊醯基、苯甲醯基、十四醯基以及環己醯基;烷氧羰基,諸如,具有較佳2至24個碳原子、更佳2至12個碳原子且再更佳2至6個碳原子之烷氧羰基,其實例包含甲氧羰基、乙氧羰基、十八氧羰基以及環己氧羰基;芳氧羰基,諸如,具有較佳7至24個碳原子且更佳7至12個碳原子之芳氧羰基,其實例包含苯氧羰基;胺甲醯 基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之胺甲醯基,其實例包含胺甲醯基、N,N-二乙基胺甲醯基、N-乙基-N-辛基胺甲醯基、N,N-二丁基胺甲醯基、N-丙基胺甲醯基、N-苯基胺甲醯基、N-甲基-N-苯基胺甲醯基以及N,N-二環己基胺甲醯基;胺基,諸如,具有較佳24或更少碳原子且較佳12或更少碳原子之胺基,其實例包含胺基、甲胺基、N,N-二丁基胺基、十四基胺基、2-乙基己基胺基以及環己基胺基;苯胺基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之苯胺基,其實例包含苯胺基以及N-甲基苯胺基;雜環胺基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環胺基,其實例包含4-吡啶胺基;碳醯胺基,諸如,具有較佳2至24個碳原子且更佳2至12個碳原子之碳醯胺基,其實例包含乙醯胺基、苯甲醯胺基、十四烷醯胺基、特戊醯醯胺基以及環己烷醯胺基;脲基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之尿素基,其實例包含尿素基、N,N-二甲基脲基以及N-苯基脲基;醯亞胺基,諸如,具有較佳20或更少碳原子且更佳12或更少碳原子之醯亞胺基,其實例包含N-丁二醯亞胺基以及N-鄰苯二甲醯亞胺基;烷氧羰基胺基,諸如,具有較佳2至24個碳原子且更佳2至12個碳原子之烷氧羰基胺基,其實例包含甲氧羰基胺基、乙氧羰基胺基、第三丁氧羰基胺基、十八氧羰基胺基以及環己氧羰基胺基;芳氧羰基胺基,諸如,具有較佳7至24個碳原子且更佳7至12個碳原子之芳氧羰基胺 基,其實例包含苯氧羰基胺基;磺醯胺基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之磺醯胺基,其實例包含甲烷磺醯胺基、丁烷磺醯胺基、苯磺醯胺基、十六烷磺醯胺基以及環己烷磺醯胺基;胺磺醯基胺基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之胺磺醯基胺基,其實例包含N,N-二丙基胺磺醯基胺基以及N-乙基-N-十二烷基胺磺醯基胺基;偶氮基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之偶氮基,其實例包含苯基偶氮基以及3-吡唑基偶氮基;烷硫基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之烷硫基,其實例包含甲硫基、乙硫基、辛硫基以及環己硫基;芳硫基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之芳硫基,其實例包含苯硫基;雜環硫基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之雜環硫基,其實例包含2-苯并噻唑硫基、2-吡啶硫基以及1-苯四唑硫基;烷基亞磺醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之烷基亞磺醯基,其實例包含十二烷亞磺醯基;芳基亞磺醯基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之芳基亞磺醯基,其實例包含苯亞磺醯基;烷基磺醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之烷基磺醯基,其實例包含甲磺醯基、乙磺醯基、丙磺醯基、丁磺醯基、異丙基磺醯基、2-乙基己基磺醯基、十六基磺醯基、辛基磺醯基以及環己基磺醯 基;芳基磺醯基,諸如,具有較佳6至24個碳原子且更佳6至12個碳原子之芳基磺醯基,其實例包含苯磺醯基以及1-萘磺醯基;胺磺醯基,諸如,具有較佳24或更少碳原子且更佳16或更少碳原子之胺磺醯基,其實例包含胺磺醯基、N,N-二丙基胺磺醯基、N-乙基-N-十二基胺磺醯基、N-乙基-N-苯基胺磺醯基以及N-環己基胺磺醯基;磺基;膦醯基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之膦醯基,其實例包含苯氧基膦醯基、辛氧基膦醯基以及苯基膦醯基;膦基胺基,諸如,具有較佳1至24個碳原子且更佳1至12個碳原子之膦基胺基,其實例包含二乙氧基膦基胺基以及二辛氧基膦基胺基。
在上文所描述之取代基團中,鹵素原子、烷基、芳基、羥基、磺酸基、膦酸基、羧酸基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰氧基、環烷基羰氧基、芳氧羰氧基、胺甲醯氧基、胺磺醯氧基、烷基磺醯氧基、芳基磺醯氧基、醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、碳醯胺基、醯亞胺基、磺醯胺基、胺磺醯基胺基以及胺磺醯基為較佳的;烷基、芳基、羥基、磺酸基、膦酸基、羧酸基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰氧基、芳氧羰氧基、胺甲醯氧基、胺磺醯氧基、烷基磺醯氧基、芳基磺醯氧基、醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、胺甲醯基、碳醯胺基、磺醯胺基、胺磺醯基胺基以及胺磺醯基為更佳的;羥基、磺酸基、膦酸基、羧酸基、烷氧基、芳氧基、烷氧羰氧基、芳氧羰氧基、胺甲醯氧基、胺磺醯氧基、烷基磺醯氧基、芳基磺醯氧基、醯基、烷氧羰基以及芳氧羰 基為再更佳的;且羥基、磺酸基、羧酸基、烷氧基、烷氧羰氧基、胺甲醯氧基、胺磺醯氧基、烷基磺醯氧基、醯基以及烷氧羰基尤其較佳。
在上文所描述之更佳取代基團中,磺酸基、羧酸基、烷氧基、烷氧羰氧基、烷基磺醯氧基以及烷氧羰基為再更佳的,且磺酸基、羧酸基、烷氧基以及烷氧羰基為甚至再更佳的,且磺酸基、羧酸基以及烷氧基尤其較佳。
在式(1)中,R1較佳地為氫原子、烷基或芳基,且更佳地為氫原子或烷基。
在式(1)中,當作為R1之經取代烷基或經取代芳基之取代基團為可經進一步取代之基團時,其可用上文所描述之取代基團取代。當用兩個或兩個以上額外取代基團取代所述取代基團時,額外取代基團可彼此相同或不同。
在式(1)中,L1表示-N(R2)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-、-C(=O)O-、下式(2)所表示之基團、下式(3)所表示之基團或下式(4)所表示之基團。本文中,R2表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
在式(1)中,R2所表示之烷基、芳基以及雜環基之實例包含上文中被描述為用於由R1表示之經取代烷基以及經取代芳基之取代基團的烷基、芳基以及雜環基,且其較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。
R2所表示之烷基、芳基或雜環基可用上文關於R1描述之取代基團取代,且當用兩個或兩個以上額外取代基團取代R2所表示之烷基、芳基或雜環基時,額外取代基團可 彼此相同或不同。
在下文中,將描述表達為式(1)中之L1的下式(2)所表示之基團、下式(3)所表示之基團以及下式(4)所表示之基團。
在式(2)至式(4)中,R2表示氫原子、烷基、芳基或雜環基;R3表示氫原子或取代基團;k表示自0至4之整數;當k為2或大於2時,R3可彼此相同或不同;*表示用於與式(1)中之-C(R1)=CH2基團鍵結之位點;且**表示用於與式(1)中之L2或Dye(當n=0時)鍵結之位點。
式(2)至式(4)中之R2具有與式(1)中之R2相同之定義,且其較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。
在式(2)至式(4)中,R3表示氫原子或取代基團,且由R3表示的取代基團之實例包含上文中被描述為用於作為R1之經取代烷基以及經取代芳基之取代基團的取代基團,且R3之較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。k表示0、1、2、3或4。當k為2、3或4時,R3可彼此相同或不同。
當R3所表示之取代基團為可經進一步取代之基團 時,其可用上文關於R1所描述之取代基團取代,且當用兩個或兩個以上額外取代基團取代其時,額外取代基團可彼此相同或不同。
自合成之觀點看,L1較佳地為-N(R2)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-,更佳地為-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-,且再更佳地為-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-。
接下來,將描述式(1)中之L2
L2表示連接L1或-C(R1)=CH2基團(當m=0時)與Dye之二價鍵聯基團。
L2之較佳實例包含伸烷基、伸芳烷基、伸芳基、-O-、-C(=O)-、-OC(=O)-、OC(=O)O-、-OSO2-、-OC(=O)N(R50)-、-N(R50)-、-N(R50)C(=O)-、-N(R50)C(=O)O-、-N(R50)C(=O)N(R51)-、-N(R50)SO2-、-N(R50)SO2N(R51)-、-S-、-S-S-、-SO-、-SO2-、-SO2N(R50)-以及-SO2O-。另外,多個二價鍵聯基團相互鍵結而形成新的二價鍵聯基團亦是可能的。
R50以及R51各自獨立表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。作為R50以及R51之烷基、芳基以及雜環基之實例包含上文中被描述為用於R1之取代基團的烷基、芳基以及雜環基,其較佳實施例(包含其較佳實例)亦相同。R50或R51所表示之烷基、芳基或雜環基可用上文關於R1所描述之取代基團取代,且當用兩個或兩個以上額外取代基團取代其時,額外取代基團可彼此相同或不同。
當L2為伸烷基、伸芳烷基或伸芳基時,其可為未經取代或經取代。當伸烷基、伸芳烷基或伸芳基經取代時,其可用上文關於R1所描述之取代基團取代,且當用兩個或兩個以上額外取代基團取代其時,額外取代基團可彼此相同或不同。
當L2為伸烷基、伸芳烷基或伸芳基時,具有1至12個碳原子之伸烷基、具有6至18個碳原子之伸芳烷基以及具有6至18個碳原子之伸芳基為較佳的。具有1至8個碳原子之伸烷基、具有6至16個碳原子之伸芳烷基以及具有6至12個碳原子之伸芳基為更佳的。具有1至6個碳原子之伸烷基以及具有6至12個碳原子之伸芳烷基為再更佳的。
作為L1與L2之組合,L1為-N(R2)C(=O)-、-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-且L2為具有1至12個碳原子之伸烷基、具有6至18個碳原子之伸芳烷基、具有6至18個碳原子之伸芳基、具有2至18個碳原子之烷硫基醚、具有2至18個碳原子之烷基碳醯胺基或具有2至18個碳原子之烷胺基羰基的組合為較佳的。更佳地,L1為-OC(=O)-、-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-且L2為具有1至8個碳原子之伸烷基、具有6至16個碳原子之伸芳烷基、具有6至12個碳原子之伸芳基、具有2至12個碳原子之烷硫基醚、具有2至12個碳原子之烷基碳醯胺基或具有2至12個碳原子之烷胺基羰基的組合為較佳的。再更佳地,L1為-C(=O)N(R2)-或-C(=O)O-且L2為具有1至6個碳原子之 伸烷基、具有6至12個碳原子之伸芳烷基、具有2至6個碳原子之烷硫基醚、具有2至6個碳原子之烷基碳醯胺基或具有2至6個碳原子之烷胺基羰基的組合為較佳的。
在下文中,將繪示由式(1)中之-(L2)n-(L1)m-C(R1)=CH2表示的可聚合基團之實例。然而,本發明不限於所述實例。
特定染料之例示性化合物
在下文中,將描述本發明中的特定染料之例示性化合物,但本發明不限於以下例示性化合物。
關於例示性化合物,術語「重量%」基於質量。
為了獲得例示性化合物2-1至2-5,根據表中所列出之比率聚合具有組成比率「a」之構成組分與具有組成比率「(b+c)」之甲基丙烯酸組分。藉由聚合產生的顏料多聚體之甲基丙烯酸組分之份數與Zn按產生組成比「a」的等莫耳量之構成組分配位。
特定染料之合成實例
在下文中,將針對特定染料之若干特定實例描述合成實例。然而,本發明不限於所述合成實例。
例示性化合物1-4之合成
將下文所繪示之顏料單體1(5.0g)、甲基丙烯酸(0.68g)以及240mg之作為鏈轉移劑之正十二烷硫醇溶解於32ml之丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)中,且在85℃下在氮氣氛圍中攪拌混合物,且將542mg之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)添加至其。接著,以2小時的間隔進一步添加240mg之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)兩次,且在將溫度增加至90℃後,進一步攪拌混合物達2小時。在反應完成之後,將反應混合物逐滴添加至400ml之乙腈。過濾所獲得之晶體,藉此獲得例示性化合物1-4(4.8g)。
可根據JP-A第2008-292970號中所揭露之合成方法來生成下文中所繪示之顏料單體1。
另外,可藉由調整鏈轉移劑之量以及反應溫度來控制例示性化合物之重量平均分子量,且可藉由修改用於再沈澱的溶劑之類型以及量來控制例示性化合物之分散性。
例示性化合物2-3之合成
將下文所繪示之顏料單體2(20g)、甲基丙烯酸(5.88g)以及520mg之作為鏈轉移劑之硫代蘋果酸溶解於150ml之丙二醇單甲醚(PGME)中,且在85℃下在氮氣氛圍中攪拌混合物,且將1.2g之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)添加至其。接著,以2小時的間隔進一步添加1.2g之二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)兩次,且在將溫度增加至90℃後,進一步攪拌混合物達2小時。在反應完成之後,將反應混合物逐滴添加至2,000ml之乙腈。過濾所獲得之晶體,藉此獲得例示性化合物2-3(21.2g)。基於1H NMR光譜,發現來源於AcO之質子峰之消除,且因此確認主鏈羧酸如同例示性化合物2-3配位。
可根據JP-A第2008-292970號中所揭露之合成方法來生產下文中所繪示之顏料單體2。可藉由調整鏈轉移劑之量以及反應溫度來控制例示性化合物之重量平均分子量,且可藉由修改用於再沈澱的溶劑之類型以及量來控制例示性化合物之分散性。
如上所述,描述了本發明中之特定染料。然而,在本發明之彩色濾光片之藍色畫素中較佳地使用一個類型之特定染料,且亦可在其中使用兩個或兩個以上類型之特定染料。
紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素之膜厚度各自較佳地為1.0μm或更小。當膜厚度在此範圍內時,畫素之間的雜散光容易被抑制,且當生產固態影像感測器時,解析力得以改良。
可(例如)藉由使用含有上文所提及之著色劑的各別色彩之輻射敏感組合物的光微影或藉由使用含有上文所提及之著色劑的各別色彩之輻射敏感組合物的噴墨方法來形成本發明的彩色濾光片之紅色畫素、綠色畫素以及藍色畫素。
在此等方法中,自精細圖案容易形成為任意形狀之觀點看,包含製備輻射敏感組合物的光微影方法為較佳的。
在下文中,描述根據包含以下步驟之方法來生產用於固態影像感測器之彩色濾光片之方法:製備每一色彩之有色輻射敏感組合物以及藉由光微影塗覆有色輻射敏感組合物。然而,本發明之彩色濾光片不限於此。
有色輻射敏感.組合物之製備
使用上文所提及之著色劑與可聚合化合物以及光聚合引發劑以及(若需要)諸如聚合物化合物、有機溶劑或界面活性劑之各別組分一起來製備有色輻射敏感組合物。 有色輻射敏感組合物用於形成本發明之彩色濾光片之有色畫素,且例如,將藉由由有色輻射敏感組合物之聚合固化而獲得之有色固化膜用作有色畫素。
在下文中,將更詳細地描述本發明之有色輻射敏感組合物中所含之每一組分。
另外,關於本發明之有色輻射敏感組合物,「總固體含量」指示不包含有機溶劑的有色輻射敏感組合物之組分之總質量。
如本文中所使用,術語「烷基」指示「線性、分支或環狀」烷基,其可經取代或未經取代。
如本文中所使用,術語「(甲基)丙烯酸酯」指示丙烯酸酯以及甲基丙烯酸酯中之兩者或任一者,術語「(甲基)丙烯酸」指示丙烯酸以及甲基丙烯酸中之兩者或任一者,且術語「(甲基)丙烯醯基」指示丙烯醯基以及甲基丙烯醯基中之兩者或任一者。
本文中所使用之單體區別於寡聚物以及聚合物,且其指示具有2,000或更小之重量平均分子量之化合物。如本文中所使用,術語「可聚合化合物」指示具有可聚合官能基之化合物,且其可為單體或聚合物。術語「可聚合官能基」指示聚合反應所涉及之基團。
另外,關於如本文中所使用之基團(或原子團)之描述,未藉由經取代或未經取代描述之描述不僅包含不具有取代基團之基團,且亦包含具有取代基團之基團。舉例而言,術語「烷基」不僅包含不具有取代基團之烷基(亦即, 未經取代之烷基),且亦包含具有取代基團之烷基(亦即,經取代之烷基)。
如本文中所使用,術語「製程」不僅包含單獨製程,且亦包含與其他製程之間無明顯區別之製程(若製程之所要的效應是自此獲得)。
如本文中所使用,術語「輻射」包含可見光、紫外光、遠紫外光、電子束、X光以及其類似者。
顏料分散液之製備
當使用顏料作為著色劑時,較佳地,藉由以下步驟來生成有色輻射敏感組合物:藉由(若需要)用諸如顏料分散劑、有機溶劑、顏料衍生物或聚合物化合物之其他組分將顏料分散而預先製備顏料分散液;以及混合如此獲得之顏料分散液與可聚合化合物以及光聚合引發劑以及(若需要)其他組分。
在下文中,將詳細描述顏料分散液之配方以及製備顏料分散液之方法。
紅色輻射敏感組合物含有包含至少紅色顏料之著色劑,且其較佳地包含諸如C.I.顏料紅254之紅色顏料以及C.I.顏料黃139。
綠色輻射敏感組合物含有包含至少綠色顏料之著色劑,且其較佳地包含C.I.顏料綠36以及C.I.顏料黃185或C.I.顏料黃150中之至少一者。
藍色輻射敏感組合物含有包含至少藍色顏料之著色劑,且其較佳地包含C.I.顏料藍15:6。
為了製備有色輻射敏感組合物,可組合包含諸如較佳用於紅色畫素之C.I.顏料紅254的紅色顏料以及C.I.顏料黃139的兩個或兩個以上著色劑且將其用於生成顏料分散液。類似地,可組合包含較佳用於綠色畫素之C.I.顏料綠36以及C.I.顏料黃185或C.I.顏料黃150中之至少一者的兩個或兩個以上著色劑且將其用於生成顏料分散液。
此外,可將諸如較佳用於藍色畫素之C.I.顏料藍15:6的兩種或兩種以上藍色顏料單獨地或與紫色顏料組合地用於生成顏料分散液。
當組合使用兩個或兩個以上顏料分散液時,顏料分散液中除顏料以外之組分以及用於製備顏色分散液之方法可彼此相同或不同。
用於製備顏料分散液之方法不受特定限制。分散可(例如)藉由以下步驟來執行:預先混合顏料與顏料分散劑且用均質機以及其類似者預先分散混合物,且接下來,用使用氧化鋯珠粒以及其類似者之珠粒分散機(例如,由GETZMANN製造之DISPERMAT)精細地分散產物。
顏料分散劑
用於製備顏料分散液之顏料分散劑之實例包含聚合物分散劑(諸如,聚醯胺胺(polyamine amide)以及其鹽、聚羧酸以及其鹽、高分子量之不飽和酸酯、改質聚胺基甲酸酯、改質聚酯、改質聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物或萘磺酸福馬林縮合物)、諸如聚氧化乙烯磷酸烷基酯、聚氧化乙烯烷基胺以及烷醇胺之界面活性劑,以及顏 料衍生物。
聚合物分散劑可根據其結構進一步分類為線性聚合物、末端改質聚合物、接枝聚合物以及嵌段聚合物。
具有至顏料表面之錨接部分(anchor moiety)的末端改質聚合物之實例包含:在末端具有磷酸基之聚合物,諸如在JP-A第3-112992號以及日本專利申請案國家公開案第2003-533455號中所描述之聚合物;在末端具有磺酸基之聚合物,諸如在JP-A第2002-273191號中所描述之聚合物;以及具有有機染料或雜環之部分架構之聚合物,諸如在JP-A第9-77994號中所描述之聚合物。另外,具有至顏料表面之兩個或兩個以上錨接部分被引入至之末端(諸如,酸性基團、鹼性基團、有機染料或雜環之部分架構)的聚合物(諸如,在JP-A第2007-277514號中所描述之聚合物)展現良好分散穩定性且亦為較佳的。
具有至顏料表面之錨接部分的接枝聚合物之實例包含:聚(低碳伸烷基亞胺)與聚酯之反應產物,諸如在JP-A第54-37082號、日本專利申請案國家公開案第8-507960號以及JP-A第2009-258668號中所描述之反應產物;聚烯丙胺與聚酯之反應產物,諸如在JP-A第9-169821號中所描述之反應產物;巨單體與含氮單體之共聚物,諸如在JP-A第10-339949號以及JP-A第2004-37986號中所描述之共聚物;具有有機染料或雜環之部分架構之接枝聚合物,諸如在JP-A第2003-238837號、JP-A第2008-9426號以及JP-A第2008-81732號中所描述之接枝聚合物;以 及巨單體與含酸性基團之單體之共聚物,諸如在JP-A第2010-106268號中所描述之共聚物。自顏料分散液之可分散性以及分散穩定性以及有色輻射敏感組合物之可顯影性之觀點看,具有鹼性基團以及酸性基團之兩性分散劑樹脂(諸如,在JP-A第2009-203462號中所描述之分散劑樹脂)尤其較佳。
用於藉由自由基聚合生成具有至顏料表面之錨接部分之巨單體可選自已知巨單體,諸如,AA-6(具有作為末端基之甲基丙烯醯基的甲基聚甲基丙烯酸酯)、AS-6(具有作為末端基之甲基丙烯醯基的聚苯乙烯)、AN-6S(具有作為末端基之甲基丙烯醯基的苯乙烯-丙烯腈共聚物)以及AB-6(具有作為末端基之甲基丙烯醯基的聚丙烯酸丁酯)(商品名,全部由Toagosei Co.,Ltd.製造);PLACCEL FM5(商品名,將5莫耳當量之ε-己內酯添加至甲基丙烯酸2-羥乙酯之產物)、FA10L(商品名,將10莫耳當量之ε-己內酯添加至丙烯酸2-羥乙酯之產物)(全部由Daicel Chemical Industries,Ltd.製造);以及在JP-A第2-272009號中所描述之聚酯巨單體。鑒於顏料分散液之可分散性以及分散穩定性以及藉由使用顏料分散液獲得的有色輻射敏感組合物之可顯影性,在此等巨單體中,具有優異的柔性以及溶劑相容性之聚酯巨單體尤其較佳。此外,在JP-A第2-272009號中所描述之聚酯巨單體最佳。
具有至顏料表面之錨接部分的嵌段聚合物較佳地為在JP-A第2003-49110號以及JP-A第2009-52010號中所 描述之嵌段聚合物。
可在本發明中使用之顏料分散劑亦可用作為商業產品,且其特定實例包含:DISPERBYK-101(聚醯胺磷酸胺)、107(羧酸酯)、110(含酸基之共聚物)、130(聚醯胺)、161、162、163、164、165、166、170以及2011(高分子量共聚物)、BYK-P104、P105(高分子量不飽和聚羧酸)(商品名,全部由BYK Chemie製造);EFKA 4047、4050、4010、4165(基於聚胺基甲酸酯)、EFKA 4330至4340(嵌段共聚物)、4400至4402(改質聚丙烯酸酯)、5010(聚酯醯胺)、5765(高分子量聚羧酸酯)、6220(脂肪酸聚酯)、6745(酞菁衍生物)、6750(偶氮顏料衍生物)(商品名,全部由EFKA製造);AJISPER PB821、PB822、PB880以及PB881(商品名,全部由Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.製造);FLOWLEN TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)、POLYFLOW第50E號以及第300號(丙烯酸共聚物)(商品名,全部由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.製造);DISPARLON KS-860、873SN、874,#2150(脂族聚羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705、DA-725(商品名,全部由Kusumoto Chemicals,Ltd.製造);DEMOL RN、N(萘磺酸福馬林聚縮合物)、MS、C、SN-B(芳族磺酸福馬林聚縮合物)、HOMOGENOL L-18(高分子聚羧酸)、EMULGEN 920、930、935以及985(聚氧化乙烯壬基苯基醚)、ACETAMIN 86(十八烷胺乙酸酯)(商品名,全部由Kao Corporation製造);SOLSPERSE 5000(酞菁衍生 物)、22000(偶氮顏料衍生物)、13240(聚酯胺)、3000、17000以及27000(末端具有官能部分之聚合物)、24000、28000、32000以及38500(接枝聚合物)(商品名,全部由Lubrizol Corporation製造);NIKKOL T106(聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯)、MYS-IEX(聚氧化乙烯單硬脂酸酯)(商品名,全部由Nikko Chemicals,Co.,Ltd.製造);HINOACT T-8000E以及其類似者(商品名,由Kawaken Fine Chemicals,Co.,Ltd.製造);KP341(有機矽氧烷聚合物)(商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造);W001(陽離子型界面活性劑,商品名,由Yusho Co.,Ltd.製造);非離子型界面活性劑,諸如,聚氧化乙烯十二烷基醚、聚氧化乙烯十八烷基醚、聚氧化乙烯油基醚、聚氧化乙烯辛基苯基醚、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇硬脂酸酯以及脫水山梨糖醇脂肪酸酯;W004、W005以及W017(陰離子型界面活性劑)(商品名,由Yusho Co.,Ltd.製造);EFKA-46、EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA POLYMER 100、EFKA POLYMER 400、EFKA POLYMER 401、EFKA POLYMER 450(商品名,由Morishita and Co.,Ltd.製造);DISPERSE AID 6、DISPERSE AID 8、DISPERSE AID 15、DISPERSE AID 9100以及其類似者(聚合物分散劑)(商品名,由San Nopco Limited製造);ADEKA PLURONIC L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121以及P-123(商品名,由Adeka Corporation製造);以及IONET S-20(商品名,由Sanyo Chemical Industries,Ltd.製造)。
此等顏料分散劑可單獨或按其兩個或兩個以上種類之組合使用。在本發明中,詳言之,較佳地使用顏料衍生物與聚合物分散劑之組合。顏料分散劑可為作為顏料分散劑的具有至顏料表面之錨接部分之末端改質聚合物、接枝聚合物或嵌段共聚物與將在下文中描述之鹼溶性黏合劑的組合。
相對於100質量份之顏料,顏料分散液中的顏料分散劑之含量較佳地為自1至80質量份,更佳地為自5至70質量份,進一步較佳地為自10至60質量份。
特定言之,當使用聚合物分散劑時,相對於100質量份之顏料,聚合物分散劑之量較佳地為自5至100質量份,更佳地為自10至80質量份。
顏料衍生物
較佳地,顏料分散液進一步含有顏料衍生物。
特定言之,顏料衍生物為經酸性基團、鹼性基團或鄰苯二甲醯亞胺甲基部分取代之有機顏料。自可分散性以及分散穩定性之觀點看,顏料衍生物較佳含有酸性基團或鹼性基團。
用於構成顏料衍生物的有機顏料之實例包含二酮基吡咯并吡咯顏料、偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌顏料、喹吖啶酮顏料、二噁嗪顏料、紫環酮顏料、苝顏料、硫靛藍顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉酮顏料、喹酞酮顏料(quinophthalone pigment)、還原顏料(threne pigment)以 及金屬錯合物顏料。
另外,顏料衍生物中含有的酸性基團之較佳實例包含磺酸、羧酸以及其四級銨鹽。其更佳實例包含羧酸基以及磺酸基。其再更佳實例包含磺酸基。顏料衍生物中含有的鹼性基團之較佳實例包含胺基。其更佳實例包含三級胺基。
作為顏料衍生物,喹啉顏料衍生物、苯并咪唑酮顏料衍生物以及異吲哚啉顏料衍生物為較佳的。喹啉顏料衍生物以及苯并咪唑酮顏料衍生物為更佳的。詳言之,具有由下式(P)所表示之結構之顏料衍生物較佳。
在式(P)中,A表示選自下文所繪示之式(PA-1)至(PA-3)之部分結構;B表示單鍵或具有(t+1)之價數的鍵聯基團(亦即,(t+1)價鍵聯基團);C表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2-、-SO2NH-、-O-、-S-或-SO2-;D表示單鍵、伸烷基、伸環烷基或伸芳基;E表示-SO3H、-CO2H或-N(Rpa)(Rpb),其中Rpa以及Rpb各自獨立表示烷基、環烷基或芳基,且Rpa以及Rpb可彼此結合而形成環;且t表示自1至5之整數。
在式(PA-1)以及式(PA-2)中,Rp1表示具有1至5個碳原子之烷基,或芳基。在式(PA-3)中,Rp2表示氫原子、鹵素原子、烷基或羥基;且s表示自1至4之整數。在式(PA-1)以及式(PA-3)中,Rp3表示單鍵、-NH-、-CONH-、-CO2-、-SO2NH-、-O-、-S-或-SO2-;且*表示用於與式(P)中之B鍵聯之位點。
在式(P)中,Rp1較佳地為甲基或苯基,且甲基為最佳的。在式(PA-3)中,Rp2較佳地為氫原子或鹵素原子,且氫原子以及氯原子為最佳的。
在式(P)中,由B表示的(t+1)價鍵聯基團之實例包含伸烷基、伸環烷基、伸芳基以及伸雜芳基。詳言之,由以下結構式(PA-4)至(PA-9)中之任一者表示的鍵聯基團尤其較佳。
在結構式(PA-4)至(PA-9)中,具有作為B之結構式(PA-5)或(PA-8)之鍵聯基團的顏料衍生物為較佳的,因為其提供更良好之可分散性。
在式(P)中,D所表示的伸烷基、伸環烷基以及伸 芳基之實例包含伸甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸癸基、伸環丙基、伸環丁基、伸環戊基、伸環己基、伸環辛基、伸環癸基、伸苯基以及伸萘基。在此等基團中,D尤其較佳地為伸烷基且最佳為具有1至5個碳原子之伸烷基。
在式(P)中,當E表示-N(Rpa)(Rpb)時,Rpa或Rpb所表示的烷基、環烷基或芳基之實例包含甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、己基、辛基、癸基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基、環癸基、苯基以及萘基。Rpa或Rpb尤其較佳地為烷基且最佳為具有1至5個碳原子之烷基。在式(P)中,t較佳地為1或2。
相對於顏料之總質量,顏料分散液中的顏料衍生物之含量較佳地為1至50質量%且更佳地為3至30質量%。顏料衍生物可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
另外,當使用顏料衍生物之組合時,相對於100質量份之顏料,顏料衍生物之使用量(總量)在較佳1至30質量份、更佳3至20質量份且尤其較佳5至15質量份之範圍內。
有機溶劑
顏料分散液較佳地含有有機溶劑。
根據顏料分散液中含有的每一組分之溶解度或當將顏料分散液塗覆至有色輻射敏感組合物時之其可塗佈性之觀點來選擇有機溶劑。顏料分散液中所使用的有機溶劑之 實例包含可用於製備下文所描述之輻射敏感組合物之有機溶劑。
顏料分散液中的有機溶劑之含量較佳地為50至95質量%,且更佳地為70至90質量%。
聚合物化合物
自當將顏料分散液塗覆至有色輻射敏感組合物時改良分散穩定性以及控制可顯影性之觀點看,顏料分散液可進一步含有聚合物化合物。
聚合物化合物之實例包含聚醯胺胺以及其鹽、聚羧酸以及其鹽、高分子量不飽和酸酯、改質聚胺基甲酸酯、改質聚酯、改質聚(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸共聚物(詳言之,在側鏈中含有羧酸基以及可聚合基團之(甲基)丙烯酸酯共聚物為較佳的)以及萘磺酸福馬林縮合物。聚合物材料被吸附至顏料之表面上,且起作用以便防止顏料之再聚集。因此,較佳將具有用於顏料表面之錨接部分的末端改質聚合物、接枝聚合物或嵌段聚合物用作聚合物材料。舉例而言,存在含有作為共聚合單元的具有雜環之單體以及具有烯系不飽和鍵之可聚合寡聚物之接枝共聚物。
其他聚合物材料之實例包含聚醯胺胺磷酸鹽、高分子量不飽和聚羧酸、聚醚酯、芳族磺酸福馬林縮合物、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚酯胺、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯以及聚氧化乙烯單硬脂酸酯。
聚合物材料可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
相對於顏料,顏料分散液中的聚合物材料之含量較佳地為20至80質量%,更佳地為30至70質量%,且再更佳地為40至60質量%。
將包含於有色輻射敏感組合物中之組分
可聚合化合物
有色輻射敏感組合物較佳地包含可聚合化合物。
特定言之,可聚合化合物是選自具有至少一末端烯系不飽和鍵且較佳地具有兩個或兩個以上末端烯系不飽和鍵之化合物。詳言之,四官能或更高官能之多官能可聚合化合物為較佳的,且五官能或更高官能之化合物為更佳的。
此等化合物在此項技術之領域中廣泛已知,且此等化合物中之任一者可在本發明中使用而不受特定限制。化合物可具有選自單體、預聚物(二聚體、三聚體或寡聚物)、其混合物或其多聚體之化學形式。在本發明中,可聚合物化合物可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
更特定言之,單體以及其預聚物之實例包含不飽和羧酸(例如,丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸以及順丁烯二酸)或其酯、醯胺或多聚體。較佳實例包含不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之間的酯、不飽和羧酸與脂族多元胺化合物之間的醯胺以及其多聚體。此外,亦合適地使用具有親核取代基團(諸如,羥基、胺基或巰基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能性或多官能性之異氰酸酯或環氧化合物之間的加成產物,或具有單官能或多官能羧酸之脫水縮合產物。另外,亦可合適地使用具有親電 子取代基團(諸如,異氰酸酯基以及環氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇之間的加成產物,或具有離去取代基團(諸如,鹵素基團或甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺、硫醇之間的取代產物。作為另一實例,亦可能使用不飽和膦酸、乙烯基苯衍生物(諸如,苯乙烯)或一群經乙烯基醚或烯丙醚而非上文所述之不飽和羧酸取代之化合物。
可在本發明中使用的化合物之特定實例包含在JP-A第2009-288705號之第0095段至第0108段中所描述之化合物。
另外,作為可共聚合化合物,具有烯系不飽和基團之化合物(其在大氣壓力下具有100℃或更高之沸點且具有至少一加成可聚合伸乙基)亦為較佳的。其實例包含:單官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如,聚乙二醇單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇單(甲基)丙烯酸酯以及苯氧基(甲基)丙烯酸乙酯;以及多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如,聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯、丙三醇或三羥甲基乙烷,所述多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯是藉由將環氧乙烷或環氧丙烷加成至多官能醇且用(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸 酯(諸如,在日本專利申請案公開案(JP-B)第48-41708號、JP-B第50-6034號或JP-A第51-37193號中所描述之胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯)、聚酯丙烯酸酯(諸如,在JP-A第48-64183號、JP-B第49-43191號或JP-B第52-30490號中所描述之聚酯丙烯酸酯)以及為環氧樹脂與(甲基)丙烯酸之反應產物的環氧丙烯酸酯改質而獲得;以及前述各者之混合物。
亦存在藉由使多官能羧酸與環醚基團反應獲得之多官能(甲基)丙烯酸酯,如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯以及具有烯系不飽和基團之化合物。
另外,亦可使用如在JP-A第2010-160418號、JP-A第2010-129825號或日本專利第4364216號中所描述的具有烯系不飽和基團以及茀環中之兩者或兩者以上之化合物或卡多樹脂(cardo resin)作為較佳可聚合化合物。
作為具有至少一加成可聚合之烯系不飽和基團且在大氣壓力下具有100℃或更高之沸點的化合物,在JP-A第2008-292970號之第0254段至第0257段中所描述之化合物亦為合適的。
除了上文所描述之化合物之外,亦可合適地使用由式(MO-1)至(MO-5)表示之自由基可聚合單體。在式中,當T為氧基伸烷基時,碳原子側處之末端鍵結至R。
R:,,,,-OH,-CH3
T:,-OCH2-,-OCH2CH2-,-OCH2CH2CH2-,-OCH2CH2CH2CH2-,,,-OCH(CH3)-CH2-,-OCH2CH(CH3)-
Z:-O-,
在上文所繪示之式中,n自0至14;m自1至8;分子中之多個R可彼此相同或不同;且分子中之多個T可彼此相同或不同。
在由式(MO-1)至(MO-5)中之任一者所表示的可聚合化合物之每一者中,多個R中之至少一者為由-OC(=O)CH=CH2或-OC(=O)C(CH3)=CH2表示之基團。
由式(MO-1)至(MO-5)中之任一者表示的可聚合化合物之特定實例包含在JP-A第2007-269779號之第0248段至第0251段中所描述之化合物。
另外,亦可將藉由將環氧乙烷或環氧丙烷加成至藉由在JP-A第10-62986號中之式(1)以及式(2)之特定實例所描述之多官能醇、繼而轉換成(甲基)丙烯酸酯而獲得之化合物用作可聚合化合物。
其中,可聚合化合物之較佳實例包含二季戊四醇三丙烯酸酯(可作為KAYARAD D-330(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)購得)、二季戊四醇四丙烯酸酯(可作為KAYARAD D-320(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd. 製造)購得)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(可作為KAYARAD D-310(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)購得)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(可作為KAYARAD DPHA(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)購得)以及藉由改質市售化合物使得其(甲基)丙烯醯基經由乙二醇或丙二醇殘基鍵聯獲得之化合物。亦可使用丙烯酸酯之寡聚物。在下文中,將描述可聚合化合物之較佳實施例。
可聚合化合物可為具有諸如羧基、磺酸基或磷酸基之酸性基團的多官能單體。當烯系化合物具有未反應之羧基(如同在上文所描述之混合物中)時,可照原樣使用烯系化合物。然而,在必要時,可藉由使烯系化合物之羥基與非芳族羧酸酐反應來引入酸性基團。對於此情況,非芳族羧酸酐之特定實例包含四氫酞酐、烷化四氫酞酐、六氫酞酐、烷化六氫酞酐、丁二酸酐以及順丁烯二酸酐。
在本發明中,具有酸性基團之單體較佳地為多官能單體,其為脂族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯且藉由使脂族聚羥基化合物之未反應羥基與非芳族羧酸酐反應而具有酸性基團。更佳地,其為脂族聚羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇之酯。市售產品之實例包含經多元酸改質之丙烯酸寡聚物M-510、M-520或類似者(商品名,由TOAGOSEI CO.,LTD.製造)。
在本發明之有色輻射敏感組合物中,可單獨使用可聚合化合物。然而,就可聚合化合物之生成而言,由於難以 獲得單一化合物,因此亦可按其兩者或兩者以上之組合使用可聚合化合物。
另外,在必要時,可組合地使用不具酸性基團之多官能單體以及具有酸性基團之多官能單體作為可聚合化合物。
具有酸性基團的多官能單體之較佳酸值為0.1mg KOH/g至40mg KOH/g且尤其較佳地為5mg KOH/g至30mg KOH/g。當多官能單體之酸值過低時,顯影溶解屬性降低。另一方面,當酸值過高時,生成或處置變得困難,使得光聚合屬性降低且諸如畫素之表面光滑度之固化屬性或其類似者惡化。因此,當組合地使用具有不同酸性基團之兩個或兩個以上類型之多官能單體或組合地使用不具酸性基團之多官能單體與具有酸性基團之多官能單體時,較佳地,將整個多官能單體中之酸性基團調整至在上文所描述之範圍內。
亦較佳地,包含具有己內酯結構之多官能單體作為可聚合化合物。
具有己內酯結構之可聚合化合物不受特定限制,只要其在其分子內具有己內酯結構即可。其實例包含經ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯,多官能(甲基)丙烯酸酯是藉由用(甲基)丙烯酸酯以及ε-己內酯酯化多元醇(諸如,三羥甲基乙烷、二三羥甲基乙烷、三羥甲基丙烷、二三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇、三季戊四醇、丙三醇、雙甘油或三羥甲基三聚氰胺)而獲得。其中,具有由下式 (Z-1)表示之己內酯結構的多官能單體為較佳的。
在式(Z-1)中,所有六個R各自為由下式(Z-2)表示之基團,或六個R中之1至5個R為由式(Z-2)表示之基團且其剩餘之R為由下式(Z-3)表示之基團。
在式(Z-2)中,R1表示氫原子或甲基;m表示1或2之數字;且「*」表示鍵結臂。
在式(Z-3)中,R1表示氫原子或甲基,且「*」表示鍵結臂。
舉例而言,具有己內酯結構之多官能單體可作為KAYARAD DPCA系列(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造)市售。其實例包含DPCA-20(式(1)至式(3)中 之m為1、由式(2)表示的基團之數目為2且所有R1為氫原子的化合物)、DPCA-30(式(1)至式(3)中之m為1、由式(2)表示的基團之數目為3且所有R1為氫原子的化合物)、DPCA-60(式(1)至式(3)中之m為1、由式(2)表示的基團之數目為6且所有R1為氫原子的化合物)以及DPCA-120(式(1)至式(3)中之m為2、由式(2)表示的基團之數目為6且所有R1為氫原子的化合物)。
在本發明中,具有己內酯結構之多官能單體可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
在本發明中,可聚合化合物較佳地為含有具有2個或2個以上碳原子之伸烷氧基(諸如,伸乙氧基、伸丙氧基或伸丁氧基)之可聚合化合物。
在含有具有2個或2個以上碳原子之伸烷氧基之可聚合化合物中,選自由下文之式(i)或式(ii)所表示之化合物組成之群的至少一者尤其較佳。
在式(i)以及式(ii)中,E各自獨立表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-(其中y獨立表示自0至10之整數);且X獨立表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
在式(i)中,由X表示的丙烯醯基以及甲基丙烯醯基之總數為3或4;m各自獨立表示自0至10之整數;且由m表示的數字之總和為自0至40之整數,其限制條件為:當由m表示的數字之總和為0時,X中之任一者為羧基。
在式(ii)中,由X表示的丙烯醯基以及甲基丙烯醯基之總數為5或6;n各自獨立表示自0至10之整數;且由n表示的數字之總和為自0至60之整數,其限制條件為:當由n表示的數字之總和為0時,X中之任一者為羧基。
在式(i)中,m各自較佳地為自0至6之整數,且更佳地為自0至4之整數。另外,由各別m表示的數字之總和較佳地為自2至40之整數、更佳地為自2至16之整數且再更佳地為自4至8之整數。
在式(ii)中,n各自較佳地為自0至6之整數,且更佳地為自0至4之整數。另外,由各別n表示的數字之總和較佳地為自3至60之整數、更佳地為自3至24之整數且再更佳地為自6至12之整數。
較佳地,式(i)或式(ii)中的-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-之氧原子側處之末端鍵結至X。
由式(i)或式(ii)表示的化合物可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。詳言之,較佳地,式(ii)中之六個X為丙烯醯基。
舉例而言,可藉由包含以下步驟之習知已知製程來合成式(i)或式(ii)所表示之化合物:藉由開環加成反應將環氧乙烷或環氧丙烷之開環架構結合至季戊四醇或二季戊四醇;以及藉由(甲基)丙烯醯氯與開環架構之末端羥基之間的反應引入(甲基)丙烯醯基。每一製程為熟知製程,且熟習此項技術者可容易地合成式(i)或式(ii)所表示之化合物。
在式(i)或式(ii)所表示之化合物中,季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物更佳。
其特定實例包含由下式(a)至(f)表示之化合物(在下文中,亦被稱作「例示性化合物(a)至(f)」),且在例示性化合物(a)至(f)中,例示性化合物(a)、(b)、(e)以及(f)較佳。
詳言之,作為可聚合化合物,例示性化合物(b)為有效的,且其使得本發明之效應顯著改良。
由式(i)或式(ii)表示的可聚合化合物之市售產品之實例包含:SR-494(商品名,由Sartomer Company,Inc.製造),其為具有四個伸乙氧基鏈之四官能丙烯酸酯;以及DPCA-60,其為具有六個伸戊氧基鏈之六官能丙烯酸酯;以及TPA-330(商品名,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.製造),其為具有三個異伸丁氧基鏈之三官能丙烯酸酯。
亦可將描述為在日本接著學會志(Journal of The Adhesion Society of Japan)Vol.20第7期(第300-308頁)中所描述之可光固化單體以及寡聚物的化合物用作可聚合化合物。
相對於組合物之總固體含量,本發明之有色輻射敏感組合物中的可聚合化合物之含量較佳地自2至50質量%、更佳地自2至30質量%且再更佳自2至25質量%。
光聚合引發劑
本發明之輻射敏感組合物較佳地含有光聚合引發劑。
在本發明中,可使用被稱為如下文所描述之光聚合引發劑之引發劑作為光聚合引發劑(在下文中,其可縮寫為「聚合引發劑」)。
光聚合引發劑不受特定限制,只要其具有引發可聚合化合物之聚合之能力即可,且可自已知光聚合引發劑合適地選擇光聚合引發劑。舉例而言,對UV範圍至可見光範圍中之光具有敏感性的引發劑為較佳的。光聚合引發劑亦可為活化劑,其與光激發之敏化劑具有特定相互作用以視單體之類型而生成活性自由基或用於引發陽離子聚合之引發劑。
此外,光聚合引發劑含有在約300nm至800nm(更佳地,330nm至500nm)之範圍內具有約50之莫耳吸收係數的至少一化合物。
光聚合引發劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如,具有三嗪架構之鹵化烴衍生物以及具有噁二唑架構之鹵化烴衍生物)、醯基膦化合物(諸如,醯基膦氧化物)、六芳基二咪唑、肟化合物(諸如,肟衍生物)、有機過氧化物化合物、硫化合物、酮化合物、芳族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物以及羥基苯乙酮。在此等實例中,肟化合物為較佳的。
具有三嗪架構的鹵化烴化合物之實例包含由Wakabayashi等人在日本化學學會通報(Bull.Chem.Soc.Japan)42,2924(1969)中描述之化合物、在GB專利第1388492號中所描述之化合物、在JP-A第53-133428號中所描述之化合物、在德國專利第3337024號中所描述之化合物、由F.C.Schaefer等人在有機化學期刊(J.Org.Chem.)29,1527(1964)中描述之化合物、在JP-A第62-58241號中所描述之化合物、在JP-A第5-281728號中所描述之化合物、在JP-A第5-34920號中所描述之化合物以及在美國專利第4212976號中所描述之化合物。
在美國專利第4212976號中描述的化合物之實例包含具有噁二唑架構之化合物(例如,2-三氯甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-苯基-1,3,4-噁二唑、2-三溴甲基-5-(2-萘基)-1,3,4-噁二唑;2-三氯甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-氯苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(1-萘基)-1,3,4-噁二唑、2-三氯甲基-5-(4-正丁氧基苯乙烯基)-1,3,4-噁二唑以及2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑)。
不同於上文所描述之聚合引發劑的聚合引發劑之實例包含吖啶衍生物(例如,9-苯基吖啶以及1,7-雙(9,9'-吖啶基)庚烷)、N-苯基甘胺酸、多鹵化合物(例如,四溴化 碳、苯基三溴甲基碸、苯基三氯甲基酮)、香豆素(例如,3-(2-苯并呋喃醯基)-7-二乙胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苯甲醯基-7-二乙胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙胺基香豆素、3-(4-二甲胺基苯甲醯基)-7-二乙胺基香豆素、3,3'-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3'-羰基雙(7-二乙胺基香豆素)、3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙胺基香豆素、3-(4-二乙胺基桂皮醯基)-7-二乙胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶羰基)香豆素、3-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素,以及在JP-A第5-19475號、JP-A第7-271028號、JP-A第2002-363206號、JP-A第2002-363207號、JP-A第2002-363208號、JP-A第2002-363209號或類似者中所描述之香豆素化合物)、醯基膦氧化物(例如,雙(2,4,6-三甲基苯甲醯基)-苯基膦氧化物、雙(2,6-二甲氧基苯甲醯基)-2,4,4-三甲基-戊基苯基膦氧化物、Lucirin TPO或其類似者)、茂金屬(例如,雙(η5-2,4-環戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)鈦、η5-環戊二烯基-η6-茴香基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-)或其類似者),以及在JP-A第53-133428號、JP-B第57-1819號、JP-B第57-6096號或美國專利第3615455號中所描述之化合物。
酮化合物之實例包含二苯甲酮、2-甲基二苯甲酮、3-甲基二苯甲酮、4-甲基二苯甲酮、4-甲氧基二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、4-氯二苯甲酮、4-溴二苯甲酮、2-羧基二苯 甲酮、2-乙氧羰基二苯甲酮、二苯甲酮四羧酸或其四甲基酯、4,4'-雙(二烷胺基)二苯甲酮(例如,4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二環己基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二羥乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二甲氧基二苯甲酮、4-二甲胺基二苯甲酮、4-二甲胺基苯乙酮)、苯甲基、蒽醌、2-第三丁基蒽醌、2-甲基蒽醌、菲醌、呫噸酮(xanthone)、噻噸酮(thioxanthone)、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、茀酮、2-苯甲基-二甲胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基-1-丙酮、2-羥基-2-甲基-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙醇寡聚物、安息香、安息香醚(例如,安息香甲醚、安息香乙醚、安息香丙醚、安息香異丙醚、安息香苯醚以及苯甲基二甲基縮酮)、吖啶酮、氯吖啶酮、N-甲基吖啶酮、N-丁基吖啶酮以及N-丁基-氯吖啶酮。
亦可合適地使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物或醯基膦化合物作為聚合引發劑。更特定言之,亦可使用在JP-A第10-291969號中描述之胺基苯乙酮引發劑或在日本專利第4225898號中描述之醯基膦氧化物引發劑。
可用於本發明中的羥基苯乙酮引發劑之實例包含IRGACURE-184、DAROCUR-1173、IRGACURE-500、IRGACURE-2959以及IRGACURE-127(商品名,全部由BASF製造)。可用於本發明中的胺基苯乙酮引發劑之實例包含IRGACURE-907、IRGACURE-369以及 IRGACURE-379(商品名,全部由BASF製造)。亦可使用如在JP-A第2009-191179號中描述的具有匹配於具有諸如365nm或405nm之長波長之光源之吸收波長的化合物作為苯乙酮引發劑。可用於本發明中的醯基膦引發劑之實例包含IRGACURE-819以及DAROCUR-TPO(商品名,全部由BASF製造)。
聚合引發劑之更佳實例包含肟化合物。肟化合物之特定實例包含在JP-A第2001-233842號中所描述之化合物、在JP-A第2000-80068號中所描述之化合物以及在JP-A第2006-342166號中所描述之化合物。
肟化合物(諸如,適合用作本發明中之聚合引發劑的肟衍生物)之實例包含3-苯甲醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁-2-酮以及2-乙氧羰氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮。
肟化合物之實例包含諸如在J.C.S.Perkin II(1979)1653-1660、J.C.S.Perkin II(1979)156-162、光聚合物科學與技術期刊(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995)202-232或JP-A第2000-66385號中所描述之化合物的化合物;以及諸如在JP-A第2000-80068號、日本專利申請案國家公開案第2004-534797號或JP-A第2006-342166號中所描述之化合物的化合物。
市售產品之實例包含IRGACURE OXE-01(商品名, 由BASF製造)以及IRGACURE OXE-02(商品名,由BASF製造)。
亦可使用以下各者作為不同於上文所描述之肟化合物的肟化合物:在日本專利申請案國家公開案第2009-519904號中所描述之化合物(其中肟鍵聯至咔唑之N位置)、在美國專利第7626957號中所描述之化合物(其中雜取代基團被引入至二苯甲酮部分)、在JP-A第2010-15025號以及美國專利申請案早期公開案第2009-292039號中所描述之化合物(其中硝基被引入至顏料部分)、在國際公開案第2009-131189號中所描述之酮肟化合物、在美國專利第7556910號中所描述之化合物(其中三嗪架構以及肟架構含於相同分子中)以及在JP-A第2009-221114號中所描述之化合物(其在405nm下具有吸收最大值且對灰色光源具有良好敏感度)。
亦可合適地使用在JP-A第2007-231000號或JP-A第2007-322744號中所描述之環狀肟化合物。在所述環狀肟化合物中,就敏感度增加而言,在JP-A第2010-32985號或JP-A第2010-185072號中所描述的稠合至咔唑著色劑之環狀肟化合物尤其較佳,因為其具有高光吸收屬性。
另外,亦可合適地使用在JP-A第2009-242469號中所描述之化合物(其中不飽和鍵含於肟化合物之特定部分處),因為其能夠藉由自聚合非活性自由基重新產生活性自由基來達成敏感度增加。
最佳實例包含如在JP-A第2007-269779號中所描述的 具有特定取代基團之肟化合物以及如在JP-A第2009-191061號中所描述的具有硫芳基之肟化合物。
特定言之,較佳以下式(OX-1)所表示之化合物作為本發明中所使用之肟化合物。關於肟中之N-O鍵,其可為具有(E)形式之肟化合物、具有(Z)形式之肟化合物或(E)形式與(Z)形式之混合物。
在式(OX-1)中,R以及B各自獨立表示單價取代基團,A表示二價有機基團,且Ar表示芳基。
由式(OX-1)中之R表示的單價取代基團較佳地為單價非金屬原子團。
單價非金屬原子團之實例包含烷基、芳基、醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、雜環基、烷硫基羰基以及芳硫基羰基。其亦可具有一或多個取代基團。另外,取代基團可進一步由額外取代基團取代。
取代基團之實例包含鹵素原子、芳氧基、烷氧羰基或芳氧羰基、醯氧基、醯基、烷基以及芳基。
可具有取代基團的烷基之較佳實例包含具有1至30個碳原子之烷基,且其特定實例包含甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二烷基、十八基、異丙基、 異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基硫醯基苯甲醯甲基、4-苯基硫醯基苯甲醯甲基、4-二甲胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基以及3-硝基苯甲醯甲基。
可具有取代基團的芳基之較佳實例包含具有6至30個碳原子之芳基,且其特定實例包含苯基、聯苯基、1-萘基、2-萘基、9-蒽基、9-菲基、1-芘基、5-稠四苯基、1-茚基、2-薁基、9-茀基、聯三苯基、四分之一苯基(quarter phenyl group)、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基、二甲苯基、鄰茴香基、間茴香基以及對茴香基、均三甲苯基、戊烯基(pentaenyl group)、二萘亞甲基、三萘亞甲基、四分之一萘基、并環庚三烯基、伸聯苯基、二環戊二烯并苯基、茀蒽基、苊基、乙烯合蒽基、丙烯合萘基、茀基、蒽基、二蒽基、三蒽基、四分之一蒽基、蒽醌基、菲基、伸聯三苯基、芘基(pyrenyl group)、屈基、稠四苯基、七曜烯基、苉基、苝基、五苯基、稠五苯基、聯四苯基、異稠六苯基、稠六苯基、茹基、蔻基、聯伸三萘基、異稠七苯基、稠七苯基、苒基以及莪基。
可具有取代基團的醯基之較佳實例包含具有2至20個碳原子之醯基,且其特定實例包含乙醯基、丙醯基、丁醯基、三氟乙醯基、戊醯基、苯甲醯基、1-萘甲醯基、2- 萘甲醯基、4-甲基磺醯基苯甲醯基、4-苯基磺醯基苯甲醯基、4-二甲胺基苯甲醯基、4-二乙胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基以及4-甲氧基苯甲醯基。
可具有取代基團的烷氧羰基之較佳實例包含具有2至20個碳原子之烷氧羰基,且其特定實例包含甲氧羰基、乙氧羰基、丙氧羰基、丁氧羰基、己氧羰基、辛氧羰基、癸氧羰基、十八氧羰基以及三氟甲氧羰基。
可具有取代基團的芳氧羰基之特定實例包含苯氧羰基、1-萘氧羰基、2-萘氧羰基、4-甲基磺醯基苯氧羰基、4-苯基磺醯基苯氧羰基、4-二甲胺基苯氧羰基、4-二乙胺基苯氧羰基、2-氯苯氧羰基、2-甲基苯氧羰基、2-甲氧基苯氧羰基、2-丁氧基苯氧羰基、3-氯苯氧羰基、3-三氟甲基苯氧羰基、3-氰基苯氧羰基、3-硝基苯氧羰基、4-氟苯氧羰基、4-氰基苯氧羰基以及4-甲氧基苯氧羰基。
可具有取代基團的雜環基之較佳實例包含含有氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環。
其特定實例包含噻吩基、苯并[b]噻吩基、萘并[2,3-b]噻吩基、噻嗯基、呋喃基、哌喃基、異苯并呋喃基、烯基、呫噸基、啡噁噻基、2H-吡咯基、吡咯基、咪唑基、吡唑基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、吲哚啶基、異吲哚基、3H-吲哚基、吲哚基、1H-吲唑基、嘌呤基、4H- 喹啉啶基、異喹啉基、喹啉基、酞嗪基、萘啶基、喹喏啉基、喹唑啉基、啉基、喋啶基、4aH-咔唑基、咔唑基、β-咔啉基、啡啶基、吖啶基、呸啶基、啡啉基、萉基(phenadinyl group)、啡呻嗪基、異噻唑基、啡噻啶基、異噁唑基、呋基、啡噁嗪基、異烷基、烷基、吡咯啶基、吡咯啉基、咪唑啶基、咪唑啉基、吡唑啶基、吡唑啉基、哌啶基、哌嗪基、吲哚啉基、異吲哚啉基、奎寧環基、嗎啉基以及噻噸基(thioxanthyl group)。
可具有取代基團的烷硫基羰基之特定實例包含甲硫基羰基、丙硫基羰基、丁硫基羰基、己硫基羰基、辛硫基羰基、癸基硫羰基、十八硫基羰基以及三氟甲硫基羰基。
可具有取代基團的芳硫基羰基之特定實例包含1-萘硫基羰基、2-萘硫基羰基、4-甲基磺醯基苯硫基羰基、4-苯基磺醯基苯硫基羰基、4-二甲胺基苯硫基羰基、4-二乙胺基苯硫基羰基、2-氯苯硫基羰基、2-甲基苯硫基羰基、2-甲氧基苯硫基羰基、2-丁氧基苯硫基羰基、3-氯苯硫基羰基、3-三氟甲基苯硫基羰基、3-氰基苯硫基羰基、3-硝基苯硫基羰基、4-氟苯硫基羰基、4-氰基苯硫基羰基以及4-甲氧基苯硫基羰基。
在式(OX-1)中,由B表示的單價取代基團之實例包含可各自具有一或多個取代基團之芳基、雜環基、芳基羰基以及雜環羰基。取代基團之實例包含上文所描述之取代基團。另外,取代基團可進一步由額外取代基團取代。
在取代基團中,下文繪示之結構尤其較佳。
在下文所繪示之結構中,Y、X以及n分別具有與式(OX-2)中之Y、X以及n相同之定義。其較佳實例亦相同。
在式(OX-1)中,由A表示的二價有機基團之實例包含具有1至12個碳原子之伸烷基、具有1至12個碳原子之伸環烷基以及具有1至12個碳原子之伸炔基。此等基團可各自具有一或多個取代基團。取代基團之實例包含上文所描述之取代基團。另外,取代基團可用額外取代基團取代。
其中,自增強敏感度以及抑制隨時間之加熱所導致之著色之觀點看,式(OX-1)中的A之較佳實例包含未經取代伸烷基、經烷基(諸如,甲基、乙基、第三丁基或十二烷基)取代之伸烷基、經烯基(諸如,乙烯基或烯丙基)取代之伸烷基以及經芳基(諸如,苯基、對甲苯基、二甲苯基、茴香基、萘基、蒽基、菲基或苯乙烯基)取代之伸烷基。
在式(OX-1)中,由Ar表示的芳基之實例包含具有6至30個碳原子之芳基,其可具有取代基團。取代基團之實例包含被引入至經描述為可具有取代基團之芳基之特定實例的經取代芳基之取代基團。
其中,自增強敏感度以及抑制隨時間之加熱所導致之著色之觀點看,經取代或未經取代之苯基較佳。
在式(OX-1)中,自敏感度之觀點看,較佳地,式(OX-1)中由Ar以及鄰近S形成之結構「SAr」具有下文所繪示之結構中之任一者。在以下結構中,Me指示甲基且Et指示乙基。
肟化合物較佳地為下式(OX-2)所表示之化合物。
在式(OX-2)中,R以及X各自獨立表示單價取代基團;A以及Y獨立表示二價有機基團;Ar表示芳基;且n為自0至5之整數。當n為自2至5之整數時,多個X可彼此相同或不同。
在式(OX-2)中,R、A以及Ar分別具有與式(OX-1)中之R、A以及Ar相同之定義,且其較佳實例亦相同。
在式(OX-2)中,由X表示的單價取代基團之實例包含可各自具有一或多個取代基團之烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧羰基、胺基、雜環基以及鹵素原子。取代基團之實例包含上文所描述之取代基團。另外,取代基團可各自進一步由額外取代基團取代。
其中,自改良溶劑溶解度以及長波長範圍中之吸收效率之觀點看,較佳以烷基作為式(OX-2)中之X。
此外,式(OX-2)中之n為自0至5之整數,且自0至2之整數較佳。
在式(OX-2)中,由Y表示的二價有機基團之實例包含以下結構。在下文所繪示之基團中,「*」表示用於鄰近於式(OX-2)中之Y的碳原子之結合位點。
詳言之,自敏感度增加之觀點看,光聚合引發劑尤其較佳地為具有以下結構中之任一者之化合物。
另外,肟化合物較佳地為由下式(OX-3)所表示之化 合物。
在式(OX-3)中,R以及X各自獨立表示單價取代基團,A表示二價有機基團,Ar表示芳基,且n為自0至5之整數。當n為2至5之整數時,多個X可彼此相同或不同。
在式(OX-3)中,R、X、A、Ar以及n分別具有與式(OX-2)中之R、X、A、Ar以及n相同之定義,且其較佳實例亦相同。
在下文中,繪示可用於本發明中的肟化合物之特定實例,但本發明不限於所述特定實例。
肟化合物在350nm至500nm之波長區域中具有最大 吸收波長,且較佳地在360nm至480nm之波長區域中具有吸收波長。在365nm或455nm下具有高吸光度之化合物尤其較佳。
自敏感度之觀點看,在365nm或405nm下的肟化合物之莫耳係數較佳地為1,000至300,000、更佳地為2,000至300,000且再更佳地為5,000至200,000。
可藉由已知方法來量測化合物之莫耳吸收係數。特定言之,可使用光譜儀(商品名:CARRY 5,由Varian Inc.製造)使用乙酸乙酯作為溶劑在0.01g/L之濃度下來量測莫耳吸收係數。
在本發明中,在必要時,聚合引發劑可按其兩者或兩者以上之組合使用。
自曝光敏感度之觀點看,聚合引發劑較佳地為選自由下列各者組成之群之化合物:三鹵甲基三嗪化合物、苯甲基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺酮化合物、醯基膦化合物、膦氧化物化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚體、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物以及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物以及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物以及3-芳基-經取代香豆素化合物。
聚合引發劑更佳地為選自由下列各者組成之群之至少一化合物:三鹵甲基三嗪化合物、α-胺酮化合物、醯基膦化合物、膦氧化物化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚體、鎓化合物、二苯甲酮化合物以及苯乙酮化合物,且最 佳為選自由下列各者組成之群組之至少一化合物:三鹵甲基三嗪化合物、α-胺酮化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚體以及二苯甲酮化合物。
為了生產本發明之彩色濾光片,有必要形成具有明顯形狀之精細圖案,且因此,在達成可固化性之同時達成顯影而不在未曝光區上產生殘餘物特別重要。自此觀點,使用肟化合物作為聚合引發劑尤其較佳。詳言之,當形成用於固態影像感測器之精細圖案時,將步進器曝光機器用於固化曝光。然而,曝光機器可能被鹵素損壞,且因此,應將聚合抑制劑之添加量保持為低。在所述情況下,為了形成諸如固態影像感測器之精細圖案,使用肟化合物作為聚合引發劑是最佳的。
相對於有色輻射敏感組合物之總固體含量,有色輻射敏感組合物中的聚合引發劑之含量較佳地為自0.1質量%至50質量%、更佳地為自0.5質量%至20質量%且再更佳地為自1質量%至15質量%。當含量在以上範圍內時,獲得良好的敏感度以及圖案可形成性。
有機溶劑
本發明之有色輻射敏感組合物較佳含有有機溶劑。
有機溶劑之實例包含:諸如下列各者之酯:乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、乙酸異丁酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、氧基乙酸烷基酯(例如,氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯以 及氧基乙酸丁酯,諸如,甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯或乙氧基乙酸乙酯)、3-氧基丙酸烷基酯類(例如,3-氧基丙酸甲酯以及3-氧基丙酸乙酯,諸如,3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯或3-乙氧基丙酸乙酯)、2-氧基丙酸烷基酯(例如,2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯以及2-氧基丙酸丙酯,諸如,2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯或2-乙氧基丙酸乙酯)、2-氧基-2-甲基丙酸甲酯以及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如,2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯以及2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯以及2-氧代丁酸乙酯;諸如下列各者之醚:二甘醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲基乙二醇乙酸乙醚、乙基乙二醇乙酸乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯以及丙二醇單丙醚乙酸酯;諸如下列各者之酮:甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮以及3-庚酮;以及諸如甲苯以及二甲苯之芳族烴。
有機溶劑可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
當使用兩個或兩個以上有機溶劑之組合時,使用含有選自下列各者之至少兩者之混合物溶液尤其較佳:3-乙氧 基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基乙二醇乙酸乙醚、乳酸乙酯、二甘醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇甲基醚以及丙二醇甲基醚乙酸酯。
相對於有色輻射敏感組合物之總質量,有色輻射敏感組合物中含有的有機溶劑之量較佳地為自10質量%至90質量%,更佳地為自20質量%至80質量%,且再更佳地為自25質量%至75質量%。
敏化劑
為了改良聚合引發劑對起始物質之產生效率或將感光波長移至較長波長,本發明之有色輻射敏感組合物可包含敏化劑。敏化劑之實例包含能夠吸收在自300nm至450nm之波長區域中之光的敏化劑。
敏化劑之實例包含多核芳族物(諸如,菲、蒽、芘、苝、聯伸三苯以及9,10-二烷氧基蒽)、呫噸(諸如,螢光素、四溴螢光素、原藻紅、玫瑰紅B以及孟加拉玫瑰紅)、噻噸酮、花青、部花青、酞菁、噻嗪(諸如,硫堇、亞甲基藍以及甲苯胺藍)、吖啶、蒽醌、芳酸菁、香豆素、啡噻嗪、吩嗪、苯乙烯基苯、偶氮化合物、二苯基甲烷、三苯基甲烷、二苯乙烯基苯、咔唑、卟啉、螺化合物、喹吖啶酮、靛藍、苯乙烯基、正哌喃離子化合物、吡咯亞甲基化合物、吡唑并三唑化合物、苯并噻唑化合物、巴比妥酸衍生物、硫巴比妥酸衍生物、芳族酮化合物(諸如,苯乙酮、二苯甲酮以及米其勒酮(Michler's ketone)),以及諸如N- 芳基噁唑啶酮之雜環化合物。
鏈轉移劑
視所使用之光聚合引發劑之類型而定,有色輻射敏感組合物較佳含有鏈轉移劑。鏈轉移劑之實例包含N,N-二烷胺基苯甲酸與硫醇化合物之烷基酯。硫醇化合物之實例包含2-巰基苯并噻唑、2-巰基-1-苯基苯并咪唑以及3-巰基丙酸酯,且可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
鹼溶性樹脂
較佳地,有色輻射敏感組合物進一步含有鹼溶性樹脂。當有色輻射敏感組合物含有鹼溶性樹脂時,可顯影性以及圖案可形成性得以改良。
當本發明之特定黏合劑由於含有具有具酸性基團或羧基之(甲基)丙烯酸酯之單體(諸如,衣康酸)、具有酚系羥基之單體(諸如,N-羥苯基順丁烯二醯亞胺)或具有羧酸酐之單體(諸如,順丁烯二酸酐或衣康酸酐)作為共聚合組分而展現鹼溶性時,可將特定黏合劑用作鹼溶性樹脂。
鹼溶性樹脂可為具有不同於特定黏合劑之結構的線性有機聚合物,且鹼溶性樹脂可合適地選自在分子(較佳地,含有丙烯酸系共聚物或苯乙烯共聚物作為主鏈之分子)中具有能夠增強鹼溶性之至少一基團的鹼溶性樹脂。
將在下文中描述鹼溶性樹脂。
自耐熱性之觀點看,鹼溶性樹脂較佳地為聚羥基苯乙烯樹脂、聚矽氧烷樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯酸系/丙烯醯胺共聚物樹脂。自控制可顯影性之觀點 看,丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯酸系/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳。
能夠增強鹼溶性之基團(其在下文中可被稱作「酸性基團」)之實例包含羧基、磷酸基、磺酸基以及酚系羥基。較佳地,使用能在有機溶劑中進行溶解以及使用弱鹼性水溶液進行顯影之基團,且(甲基)丙烯酸酯尤其較佳。酸性基團可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
能夠在聚合後賦予酸性基團的單體之實例包含具有羥基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯)、具有環氧基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)以及具有異氰酸酯基之單體(諸如,2-異氰酸酯(甲基)丙烯酸乙酯)。用於引入此酸性基團之單體可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。為了將酸性基團引入至鹼溶性黏合劑,較佳地,將作為單體組分的具有酸性基團之單體及/或能夠在聚合後賦予酸性基團之單體(在下文中,其亦被稱為「用於引入酸性基團之單體」)聚合。另外,當藉由使用能夠在聚合後賦予酸性基團之單體引入酸性基團時,需要如下文所描述的用於在聚合之後添加酸性基團之處理。
為了製備鹼溶性樹脂,可使用已知自由基聚合方法。用於聚合之條件(諸如,用於藉由自由基聚合生成鹼溶性樹脂之溫度及壓力、自由基聚合引發劑之類型以及量以及溶劑之類型以及類似條件)可易於由熟習此項技術者判定,且其亦可藉由實驗來判定。
作為鹼溶性樹脂,在其側鏈中具有羧酸之聚合物為較 佳的。在側鏈中具有羧酸之聚合物之實例包含甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸酯共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化之順丁烯二酸共聚物、鹼溶性酚樹脂(諸如,酚醛清漆樹脂)、在其側鏈中具有羧酸之酸性纖維素衍生物以及藉由將酸酐加成至具有羥基之聚合物獲得之產物。詳言之,作為鹼溶性樹脂,(甲基)丙烯酸酯與可與(甲基)丙烯酸酯共聚合之另一單體之共聚物為較佳的。可與(甲基)丙烯酸酯共聚合的另一單體之實例包含(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯以及乙烯系化合物。(甲基)丙烯酸烷基酯以及(甲基)丙烯酸芳基酯之實例包含(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸苯基酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸甲苯基酯、(甲基)丙烯酸萘基酯以及(甲基)丙烯酸環己酯。乙烯系化合物之實例包含苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯腈、乙酸乙烯酯、N-乙烯基吡咯啶酮、甲基丙烯酸四氫呋喃甲基酯、聚苯乙烯巨單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨單體以及在JP-A第10-300922號中所描述之N-位經取代之順丁烯二醯亞胺單體(如N-苯基順丁烯二醯亞胺以及N-環己基順丁烯二醯亞胺)。可與(甲基)丙烯酸酯共聚合之單體可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
當將本發明之有色輻射敏感組合物製備為正型組合 物(positive-working composition)時,可合適地使用鹼溶性酚樹脂。鹼溶性酚樹脂之實例包含酚醛清漆樹脂以及乙烯系聚合物。
酚醛清漆樹脂之實例包含藉由在有酸催化劑之情況下縮合酚與醛獲得之樹脂。酚之實例包含酚、甲酚、乙酚、丁酚、二甲苯酚、苯基苯酚、兒茶酚、間苯二酚、連苯三酚、萘酚以及雙酚A。
醛之實例包含甲醛、多聚甲醛(paraformaldehyde)、乙醛、丙醛以及苯甲醛。
酚以及醛可分別單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
酚醛清漆樹脂之特定實例包含藉由縮合間甲酚、對甲酚或其與福馬林之混合物獲得之產物。
酚醛清漆樹脂之分子量分佈可藉由諸如份化(fractionation)之方法控制。此外,具有酚系羥基之低分子量組分(諸如,雙酚C或雙酚A)亦可加成至酚醛清漆樹脂。
為了改良本發明之有色輻射敏感組合物之交聯效率,亦可使用具有可聚合基團之鹼溶性樹脂。本發明中可使用的具有可聚合基團之鹼溶性樹脂之實例包含在其側鏈中含有烯丙基、(甲基)丙烯醯基或烯丙氧基烷基之鹼溶性樹脂。
具有可聚合基團的聚合物之實例包含DIANAL NR系列(商品名,由MITSUBISHI RAYON Co.,Ltd.製造)、 Photomer 6173(含COOH之聚胺基甲酸酯丙烯酸系寡聚物,商品名,由Diamond Shamrock Co.Ltd.製造)、BISCOAT R-264以及KS RESIST 106(商品名,全部由OSAKA ORGANIC CHEMICAL INDUSTRY LTD.製造)、CYCLOMER P系列以及PLACCEL CF200系列(商品名,全部由Daicel Corporation製造)以及EBECRYL 3800(商品名,由Daicel-UCB Co.,Ltd.製造)。
具有可聚合基團的鹼溶性樹脂之較佳實例包含含有可聚合雙鍵的經胺基甲酸酯改質之丙烯酸樹脂(其藉由預先使異氰酸酯基與OH反應以用於生成一個未反應異氰酸酯基以及使含有(甲基)丙烯醯基之化合物與含有羧基之丙烯酸樹脂反應而獲得)、含有不飽和基團之丙烯酸樹脂(其藉由使含有羧基之丙烯酸樹脂與在分子中具有環氧基以及可聚合雙鍵兩者之化合物反應而獲得)、具有可聚合雙鍵之丙烯酸樹脂(其藉由使酸附掛類型之環氧丙烯酸酯樹脂、含有OH基之丙烯酸樹脂與具有可聚合雙鍵之二元酸酐反應而獲得)、藉由使含有OH基之丙烯酸樹脂與具有異氰酸酯之化合物以及可聚合化合物反應獲得之樹脂以及如在JP-A第2002-229207號以及JP-A第2003-335814號中所描述的藉由在側鏈中具有酯基之樹脂之鹼性處理獲得之樹脂,其中所述酯基在α位置或β位置處具有離去基(如磺酸酯基或鹵素原子)。
作為鹼溶性樹脂,(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸酯共聚物或(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸酯/其他共聚 單體之多組分共聚物為較佳的。除所述鹼溶性樹脂之外,鹼溶性樹脂之實例亦包含甲基丙烯酸2-羥乙酯與在JP-A第7-140654號中所描述之下列各者的共聚合產物:(甲基)丙烯酸2-羥丙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙基酯/聚甲基丙烯酸甲酯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物或其類似者。
鹼溶性樹脂較佳含有藉由聚合單體組分獲得之聚合物(a),其包含作為基本組分的由下式(ED)表示之化合物(在下文中被合適地稱作「醚二聚體」)。
藉由含有聚合物(a),本發明之有色輻射敏感組合物提供固化之塗佈膜,其具有優異的透明度以及優異的耐熱性。
在式(ED)中,R1以及R2各自獨立表示氫原子或可具有取代基團的具有1至25個碳原子之烴基。
在式(ED)中,R1或R2所表示的可具有取代基團的具有1至25個碳原子之烴基不受特定限制,且烴基之實例 包含線性或分支烷基,諸如,甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、第三戊基、十八烷基、月桂基或2-乙基己基;芳基,諸如,苯基;脂環基,諸如,環己基、第三丁基環己基、二環戊二烯基、三環癸基、異冰片基、金剛烷基或2-甲基-2-金剛烷基;經烷氧基取代之烷基,諸如,1-甲氧基乙基或1-乙氧基乙基;以及經芳基取代之烷基,諸如,苯甲基。在此等實例中,自耐熱性之觀點看,取代基團尤其較佳地為幾乎不可藉由酸或熱分離的一級或二級碳之基團,諸如,甲基、乙基、環己基或苯甲基。
醚二聚體之特定實例包含2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二乙酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丙基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異丙基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(正丁基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異丁基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三丁基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三戊基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(十八烷基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(月桂基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(2-乙基己基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(1-甲氧基乙基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(1-乙氧基乙基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二環己酯、 2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(第三丁基環己基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(二環戊二烯基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(三環癸基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(異冰片基)酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二金剛烷基酯以及2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(2-甲基-2-金剛烷基)酯。在此等醚二聚體中,2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二甲酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二乙基酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二環己酯以及2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯甲酯尤其較佳。所述醚二聚體可單獨或按兩者或兩者以上之組合使用。
儘管不受特定限制,但自將使用本發明之有色輻射敏感組合物形成的塗佈膜之透明度以及耐熱性之觀點看,相對於總單體組分,用於獲得聚合物(a)之單體中的醚二聚體之比例較佳地為2至60質量%,更佳地為5至55質量%,且再更佳地為5至50質量%。
聚合物(a)亦可為藉由共聚合醚二聚體與另一單體獲得之共聚物。
能夠與醚二聚體共聚合的另一單體之實例包含用於引入酸性基團之二聚體、用於引入自由基可聚合雙鍵之單體、用於引入環氧基之單體以及不同於此等單體之可共聚合單體。所述單體可單獨或按其兩者或兩者以上之組合使用。
用於引入酸性基團的單體之實例包含具有羧基之單 體(諸如,(甲基)丙烯酸或衣康酸)、具有酚系羥基之單體(諸如,N-羥苯基順丁烯二醯亞胺)以及具有羧酸酐基之單體(諸如,順丁烯二酸酐或衣康酸酐)。在此等單體中,(甲基)丙烯酸尤其較佳。
另外,用於引入酸性基團之單體可為能夠在聚合後賦予酸性基團之單體,且其實例包含具有羥基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯)、具有環氧基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)以及具有異氰酸酯基團之單體(諸如,2-異氰酸酯(甲基)丙烯酸乙酯)。當使用用於引入自由基可聚合雙鍵之單體時,在使用能夠在聚合後提供酸性基團之單體時,在聚合後,用於添加酸性基團之處理是必要的。用於在聚合後提供酸性基團之處理視單體之類型而改變,且實例包含以下。當使用具有羥基之單體時,可使用添加酸酐(諸如,丁二酸酐、四氫酞酐或順丁烯二酸酐)之處理。當使用具有環氧基之單體時,可添加(例如)具有胺基以及酸性基團之化合物(諸如,N-甲胺基苯甲酸或N-甲胺基酚),或可使用包含添加諸如(甲基)丙烯酸之酸以生成羥基、繼而將諸如丁二酸酐、四氫酞酐或順丁烯二酸酐之酸酐加成至所產生之羥基的處理。當使用具有異氰酸酯基之單體時,可使用包含添加具有羥基以及酸性基團兩者之化合物(諸如,2-羥基丁酸)的處理。
當用於獲得聚合物(a)之單體含有用於引入酸性基團之單體時,儘管不受特定限制,但相對於總單體組分,用於引入酸性基團之單體之含量比率較佳地為5至70質量 %且更佳地為10至60質量%。
用於引入自由基可聚合雙鍵的單體之實例包含:具有羧基之單體,諸如,(甲基)丙烯酸以及衣康酸;具有羧酸酐基之單體,諸如,順丁烯二酸酐以及衣康酸酐;以及具有環氧基之單體,諸如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、3,4-環氧基環己基(甲基)丙烯酸甲酯以及鄰(或間或對)乙烯基苯甲基縮水甘油醚。當使用用於引入自由基可聚合雙鍵之單體時,需要進行用於在聚合後引入自由基可聚合雙鍵之處理。用於在聚合後引入自由基可聚合雙鍵之處理視用於引入自由基可聚合雙鍵之單體之類型而改變,且處理之實例包含以下。當使用具有羧基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸或衣康酸)時,存在用於添加具有環氧基以及自由基可聚合雙鍵之化合物(諸如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、3,4-環氧基環己基(甲基)丙烯酸甲酯或鄰(或間或對)乙烯基苯甲基縮水甘油醚)之處理。當使用具有羧酸酐基之單體(諸如,順丁烯二酸酐或衣康酸酐)時,存在用於添加具有羧基以及自由基可聚合雙鍵之化合物(諸如,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯)之處理。當使用具有環氧基之單體(諸如,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、3,4-環氧基環己基(甲基)丙烯酸甲酯或鄰(或間或對)乙烯基苯甲基縮水甘油醚)時,存在用於添加具有酸性基團以及自由基可聚合雙鍵之化合物(諸如,(甲基)丙烯酸)之處理。
當用於獲得聚合物(a)之單體含有用於引入自由基可聚合雙鍵之單體時,儘管不受特定限制,但相對於總單 體組分,用於引入自由基可聚合雙鍵之單體之含量比率較佳地為5至70質量%且更佳地為10至60質量%。
用於引入環氧基之單體之實例包含(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、3,4-環氧基環己基(甲基)丙烯酸甲酯,以及鄰乙烯基苯甲基縮水甘油醚、間乙烯基苯甲基縮水甘油醚以及對乙烯基苯甲基縮水甘油醚。
當用於獲得聚合物(a)之單體含有用於引入環氧基之單體時,儘管不受特定限制,但相對於總單體組分,用於引入環氧基之單體之含量比率較佳地為5至70質量%且更佳地為10至60質量%。
其他可共聚合單體之實例包含:(甲基)丙烯酸酯,諸如,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯以及(甲基)丙烯酸2-羥乙酯;芳族乙烯系化合物,諸如,苯乙烯、乙烯基甲苯以及α-甲基苯乙烯;N-取代之順丁烯二醯亞胺,諸如,N-苯基順丁烯二醯亞胺以及N-環己基順丁烯二醯亞胺;丁二烯或經取代丁二烯化合物,諸如,丁二烯或異戊二烯;乙烯或經取代乙烯化合物,諸如,乙烯、丙烯、氯乙烯以及丙烯腈;以及乙烯基酯,諸如,乙酸乙烯酯。在此等單體中,自透明度要良好且耐熱性要不容易惡化之觀點看,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯以及苯乙烯為較佳的。
當用於獲得聚合物(a)之單體含有其他可共聚合單體時,儘管不受特定限制,但其他可共聚合單體之含量比率較佳地為95質量%或更少且更佳地為85質量%或更少。
儘管不受特定限制,但自有色輻射敏感組合物之黏度以及由所述組合物形成的塗佈膜之耐熱性之觀點看,聚合物(a)之重量平均分子量較佳地為2,000至200,000、更佳地為5,000至100,000,且再更佳地為5,000至20,000。
當聚合物(a)含有酸性基團時,其酸值較佳地為30mgKOH/g至500mgKOH/g且更佳地為50mgKOH/g至400mgKOH/g。
聚合物(a)可容易地至少藉由聚合基本上含有醚二聚體之單體來獲得。在此情況下,醚二聚體之環化與聚合同時發生,從而得到四氫哌喃環結構。
用於合成聚合物(a)之聚合方法不受特定限制,且可使用各種已知方法。然而,詳言之,溶劑聚合為較佳的。更特定言之,例如,鑒於如在JP-A第204-300204號中所描述的用於生成聚合物(a)之方法,可合成聚合物(a)。
在下文中,繪示聚合物(a)之例示性化合物,但本發明不限於所繪示之例示性化合物。下文所描述的例示性化合物之組成比例是以mol%計。
在以上鹼溶性樹脂中,尤其較佳之樹脂為(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸酯共聚物以及(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸酯/其他單體之多組分共聚物。除所述鹼溶性樹脂之外,鹼溶性樹脂之實例亦包含甲基丙烯酸2-羥乙酯與在JP-A第7-140654號中所描述之下列各者的共聚物:(甲基)丙烯酸2-羥丙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙基酯/聚甲基丙烯酸甲酯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸 甲酯/甲基丙烯酸共聚物以及甲基丙烯酸2-羥乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸共聚物。
為了改良組合物之交聯效率,本發明之有色輻射敏感組合物可包含具有可聚合基團之鹼溶性樹脂。
在其側鏈中具有烯丙基、(甲基)丙烯醯基或烯丙氧基烷基之鹼溶性樹脂可用作具有可聚合基團之鹼溶性樹脂。
具有可聚合基團的鹼溶性樹脂之較佳實例包含含有可聚合雙鍵的經胺基甲酸酯改質之丙烯酸樹脂(其藉由預先使異氰酸酯基與OH反應以用於生成一個未反應異氰酸酯基以及使含有(甲基)丙烯醯基之化合物與含有羧基之丙烯酸樹脂反應而獲得)、含有不飽和基團之丙烯酸樹脂(其藉由使含有羧基之丙烯酸樹脂與在分子中具有環氧基以及可聚合雙鍵兩者之化合物反應而獲得)、具有可聚合雙鍵之丙烯酸樹脂(其藉由使酸附掛之環氧丙烯酸酯樹脂、含有OH基之丙烯酸樹脂與具有可聚合雙鍵之二元酸酐反應而獲得)、藉由使含有OH基之丙烯酸樹脂與具有異氰酸酯之化合物以及可聚合化合物反應獲得之樹脂以及如在JP-A第2002-229207號以及JP-A第2003-335814號中所描述的藉由對具有酯基之樹脂進行鹼性處理獲得之樹脂,其中所述酯基在α位置或β位置處具有離去基(諸如,鹵素原子或磺酸酯基)。
鹼溶性樹脂之酸值較佳地為30mgKOH/g至200mgKOH/g、更佳地為50mgKOH/g至150mgKOH/g且再更佳地為70mgKOH/g至120mgKOH/g。
鹼溶性樹脂之重量平均分子量(Mw)較佳地為2,000至50,000、更佳地為5,000至30,000且再更佳地為7,000至20,000。
相對於組合物之總固體含量,有色輻射敏感組合物中的鹼溶性樹脂之含量較佳地為1至15質量%、更佳地為2至12質量%且尤其較佳地為3至10質量%。
聚合抑制劑
本發明之有色輻射敏感組合物可包含少量聚合抑制劑以用於在有色輻射敏感組合物之生產或儲存期間抑制可聚合化合物之不當熱聚合。
可用於本發明中的聚合抑制劑之實例包含氫醌、對甲氧基酚、二第三丁基-對甲酚、連苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯并醌、4,4'-硫基雙(3-甲基-6-第三丁基酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基酚)以及N-亞硝基苯基羥胺鈰(I)鹽。在此等聚合抑制劑中,對甲氧基酚為較佳的。
相對於有色輻射敏感組合物之總質量,聚合抑制劑之添加量較佳地為自約0.01質量%至約5質量%。
基板黏著改良劑
有色輻射敏感組合物可進一步含有基板黏著改良劑以便改良至基板之黏著性。
基板黏著改良劑之實例包含矽烷偶合劑、鈦偶合劑以及鋁偶合劑。矽烷偶合劑之實例包含γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-丙烯醯氧基丙基三乙 氧基矽烷、γ-巰基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷以及苯基三甲氧基矽烷。在此等實例中,作為基板黏著促進劑,γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷為較佳的。
自在有色輻射敏感組合物已經受曝光以及顯影後在未曝光區域中無殘餘物之觀點看,相對於有色輻射敏感組合物之總固體含量,基板黏著改良劑之含量較佳地為自0.1質量%至30質量%、更佳地為自0.5質量%至20質量%且尤其較佳地為自1質量%至10質量%。
界面活性劑
自另外改良可塗佈性之觀點看,有色輻射敏感組合物可進一步包含界面活性劑。可將各種界面活性劑(諸如,氟界面活性劑、非離子型界面活性劑、陽離子型界面活性劑、陽離子型界面活性劑或矽酮界面活性劑)用作界面活性劑。
詳言之,當本發明之有色輻射敏感組合物含有氟界面活性劑時,組合物在其製備為塗佈溶液時之液體屬性(詳言之,流動性)可進一步改良。如此一來,塗佈厚度之均勻性進一步改良且液體節省屬性進一步改良。
換言之,當使用塗佈溶液(其為含有氟界面活性劑之有色輻射敏感組合物)形成膜時,塗佈溶液相對於待塗佈表面的表面張力減小,且相對於待塗佈表面之可濕性得以改良,藉此改良至待塗佈表面之可塗佈性。因此,甚至當用小液體量形成具有若干微米厚度之薄膜時,亦合適地形 成不平整性受抑制的一定厚度之膜。
氟界面活性劑中的氟之含量較佳地在自3質量%至40質量%、更佳地在自5質量%至30質量%且尤其較佳地在自7質量%至25質量%之範圍中。含有在以上範圍內之量的氟之氟界面活性劑在形成具有受抑制厚度不平整性之塗佈膜方面以及在液體節省屬性之態樣中是有效的,且亦展現有色輻射敏感組合物中之良好溶解度。
氟界面活性劑之實例包含MEGAFAC F171、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F176、MEGAFAC F177、MEGAFAC F141、MEGAFAC F142、MEGAFAC F143、MEGAFAC F144、MEGAFAC R30、MEGAFAC F437、MEGAFAC F475、MEGAFAC F479、MEGAFAC F482、MEGAFAC F554、MEGAFAC F780以及MEGAFAC F781(全部為商品名,由DIC Corporation製造),FLUORAD FC430、FLUORAD FC431以及FLUORAD FC171(全部為商品名,由Sumitomo 3M Limited.製造),SURFLON S-382、SURFLON SC-101、SURFLON SC-103、SURFLON SC-104、SURFLON SC-105、SURFLON SC-1068、SURFLON SC-381、SURFLON SC-383、SURFLON S393以及SURFLON KH-40(全部為商品名,由Asahi Glass Co.,Ltd.製造)。
非離子型界面活性劑之特定實例包含甘油、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及其乙氧基化物或丙氧基化物(諸如,丙氧基化甘油或乙氧基化甘油)、聚氧化乙烯十二烷基 醚、聚氧化乙烯十八烷基醚、聚氧化乙烯油基醚、聚氧化乙烯辛基苯基醚、聚氧化乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯(諸如,PLURONIC L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、TETRONIC 304、701、704、901、904、150R1(全部為商品名,由BASF製造),以及SOLSPERSE 20000(商品名,由Lubrizol Corporation製造))。
陽離子型界面活性劑之特定實例包含酞菁衍生物(商品名:EFKA-745,由Morishita & Co.,Ltd.製造)、有機矽氧烷聚合物KP341(商品名,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.製造)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物POLYFLOW No.75、No.90以及No.95(商品名,由Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.製造)以及W001(商品名,由Yusho Co.,Ltd.製造)。
陰離子型界面活性劑之特定實例包含W004、W005以及W017(全部為商品名,由Yusho Co.,Ltd.製造)。
矽酮界面活性劑之實例包含TORAY SILICONE DC3PA、TORAY SILICONE SH7PA、TORAY SILICONE DC11PA、TORAY SILICONE SH21PA、TORAY SILICONE SH28PA、TORAY SILICONE SH29PA、TORAY SILICONE SH30PA以及TORAY SILICONE SH8400(全部為商品名,由Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.製造),TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460以及TSF-4452(全部為商品名,由Momentive Performance Materials Inc.製造),KP341、KF6001以及KF6002(商品名,由Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.製造),以及BYK307、BYK323以及BYK330(全部為商品名,由BYK Chemie製造)。
界面活性劑可單獨或按其兩個或兩個以上種類之組合使用。
相對於有色輻射敏感組合物之總質量,將添加之界面活性劑之量較佳地為0.001質量%至2.0質量%且更佳地為0.005質量%至1.0質量%。
其他組分
必要時,本發明之有色輻射敏感組合物含有各種添加劑,諸如:鏈轉移劑,諸如,N,N-二烷胺基苯甲酸烷基酯或2-巰基苯并噻唑;熱聚合引發劑,諸如,偶氮化合物或過氧化物化合物;熱聚合組分;用於改良膜之強度以及敏感度之多官能硫醇或環氧化合物;UV吸收劑,諸如,烷氧基二苯甲酮;塑化劑,諸如,鄰苯二甲酸二辛酯;用於改良低分子量有機羧酸之可顯影性之劑;其他填充劑;不同於上文所提及之特定黏合劑以及鹼溶性樹脂之聚合物化合物;抗氧化劑;以及抗凝劑。
另外,為了藉由顯影後的後加熱來增加膜之固化程度,可添加熱固化劑。熱固化劑之實例包含熱聚合引發劑(諸如,偶氮化合物或過氧化物)、酚醛清漆樹脂、可溶酚醛樹脂、環氧化合物以及苯乙烯化合物。
相對於每一色彩之輻射敏感組合物中之總固體含量,用於生成本發明之彩色濾光片的輻射敏感組合物中含有之紅色、綠色或藍色著色劑(亦即,顏料及/或染料)之 總含量較佳地為20質量%至80質量%、更佳地為25質量%至65質量%且再更佳地為30質量%至50質量%。
藉由具有在以上範圍內的著色劑之含量,甚至在薄膜中,所獲得之彩色濾光片亦展現良好色彩再現性。另外,當藉由輻射之固化完全進行且固化之有色膜之強度得以維持時,防止鹼性顯影時的顯影寬容度變窄。
根據本發明,可藉由以下步驟來生成具有紅色、綠色或藍色之有色輻射敏感組合物:混合並攪拌各別組分(諸如,著色劑(在顏料之情況下,較佳地,預先製備並使用顏料分散液)、可聚合化合物、光聚合引發劑、有機溶劑以及(若需要)鹼溶性樹脂以及界面活性劑;以及進行如下文所描述之過濾。
較佳地,藉由使用過濾器來過濾本發明之有色輻射敏感組合物,其目的為移除雜質或減少缺陷。可使用任何過濾器而不受特定限制,只要其習知地用於類似之過濾目的。過濾器之實例包含由氟樹脂(諸如,PTFE(聚四氟乙烯))、聚醯胺樹脂(諸如,耐綸6以及耐綸6,6)以及聚烯烴樹脂(諸如,聚乙烯以及聚丙烯(包含高密度以及超高分子量)製成之過濾器。在此等樹脂中,聚丙烯(包含高密度聚丙烯)為較佳的。
過濾器之孔徑較佳地為約0.01μm至約7.0μm、更佳地為約0.01μm至約2.5μm且再更佳地為約0.01μm至約2.0μm。當孔徑在所述範圍內時,達成在後續製程期間抑制有色輻射敏感組合物之均質且均勻生成的細雜質之完全 移除。
當使用過濾器時,可使用不同過濾器之組合。在此情況下,使用第一過濾器之過濾可進行一次或兩次或兩次以上。
或者,可組合地使用具有在以上範圍內之不同孔徑之多個第一過濾器。如本文中所使用,可參照由過濾器之製造商提供之標稱值來判定孔徑。市售過濾器可選自由(例如)Japan Pall Corporation、Advantec Toyo Kaisha,Ltd.、Entegris,Inc.(以前為Japan Micro Labs)或KITZ MICROFILTER CORPORATION提供之各種過濾器。
可使用由與第一過濾相同之材料形成之過濾器作為第二過濾器。
舉例而言,可使用第一過濾器僅過濾分散液,且可在已將其他組分添加至經過濾之分散液後進行第二過濾。
使用有色輻射敏感組合物生產彩色濾光片
接下來,描述本發明之彩色濾光片以及用於生產彩色濾光片之方法。
本發明之彩色濾光片在基板上具有有色區域(亦即,有色圖案),其中有色區域是使用有色輻射敏感組合物獲得。
在下文中,將著眼於本發明之彩色濾光片之生產方法(亦即,用於生產本發明之彩色濾光片之方法)來更詳細地描述本發明之彩色濾光片。
用於生產本發明之彩色濾光片之方法包含:將上文所 描述之有色輻射敏感組合物塗覆在基板上以形成有色輻射敏感組合物層(亦即,有色層)(有色層形成製程);使輻射敏感組合物層經受圖案曝光(曝光製程);以及在曝光後顯影有色輻射敏感組合物以形成有色圖案(顯影製程)。
有色層形成製程
在有色層形成製程中,藉由在基板上塗佈來塗覆有色輻射敏感組合物以形成由有色輻射敏感組合物形成之有色層(亦即,有色輻射敏感組合物層)。
可用於此製程的基板之實例包含無鹼玻璃、鈉玻璃、PYREX(註冊商品名)玻璃、石英玻璃以及藉由將透明導電膜黏附至所述玻璃形成之產品,所述基板被用於用於固態影像感測器之CCD、CMOS或有機CMOS之光電轉換元件裝置基板、矽基板或液晶顯示裝置或其類似者。在此等基板上亦可形成用於隔離各別畫素之黑色基質。
可在基板上形成下部塗層以便達成對上部層之黏附的改良、防止物質擴散或使基板之表面光滑。
可使用各種塗佈方法(諸如,縫隙塗佈、噴墨塗佈、旋轉塗佈、共形塗佈、滾塗以及網版印刷)中之任一者作為用於用有色輻射敏感組合物塗佈基板之方法。
可(例如)藉由使用熱板或烘箱在50℃至140℃下將基板加熱歷時10秒至300秒來乾燥(預烘烤)藉由在基板上塗佈而形成之有色層(亦即,有色輻射敏感組合物層)。
自確保色密度以及減少諸如裝置之邊緣與中心之間的光收集效率之差異以及到達光接收器前的傾斜方向上之 光損失的缺陷之觀點看,後烘烤後的有色層之膜厚度較佳地為0.05μm或以上且小於1.0μm,較佳地為0.1μm至0.9μm,且尤其較佳地為0.2μm至0.9μm。
曝光製程
在曝光製程中,將在有色層形成製程中形成之有色層(亦即,有色輻射敏感組合物層)曝露於光以產生圖案形狀。
在此製程中之曝光處理中,較佳地,藉由經由預定罩幕圖案之曝光以及僅固化經塗佈膜之曝露於光之部分來進行有色層之曝光。可用於曝光的輻射之較佳實例包含諸如g射線、h射線以及i射線之輻射,且其尤其較佳地為i射線。曝光劑量較佳地為30mJ/cm2至1,500mJ/cm2,更佳地為50mJ/cm2至1,000mJ/cm2,且再更佳地為80mJ/cm2至500mJ/cm2
顯影製程
在曝光製程後,執行鹼性顯影製程(亦即,顯影製程)以使用顯影劑溶解在曝光之後未固化之部分,且僅光固化之部分保持完整。根據顯影製程,形成包含每一色彩之畫素的圖案化之經塗佈膜。
顯影系統為浸漬系統、沖淋系統、噴塗系統以及覆液系統中之任一者,其可與擺動系統、自旋系統、超音波系統或其類似者組合。
亦可能在允許待顯影之表面接觸顯影劑前預先用水或其類似者潤濕所述表面,以防止顯影之不平整性。
作為顯影劑,不對下伏電路或其類似者造成損害之有機鹼性顯影劑為較佳的。顯影溫度通常為20℃至30℃,且顯影時間為自20秒至90秒。
顯影劑中含有的鹼性劑之實例包含有機鹼性化合物(諸如,氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氯、吡咯、哌啶或1,8-二氮二環-[5,4,0]-7-十一烯),以及無機化合物(諸如,氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉或碳酸氫鉀。
較佳地使用鹼性水溶液作為顯影劑,其中用純水稀釋上文所提及之鹼性劑以具有0.001質量%至10質量%且較佳0.01質量%至1質量%之濃度。另外,當使用包含鹼性水溶液之顯影劑時,通常執行用純水進行洗滌(亦即,漂洗)以移除過量顯影溶液,接著為乾燥。
在執行有色層形成製程、曝光製程以及顯影製程後,本發明之生產方法可進一步包含用於固化藉由後加熱(亦即,後烘烤)或後曝光(必要時)形成之有色圖案的固化製程。後烘烤為用於達成完全固化之製程,亦即,顯影後的加熱處理。一般而言,加熱處理為100℃至270℃。
當使用光時,可使用g射線、h射線或i射線、準分子雷射(諸如,KrF或ArF)、電子束、X射線或其類似者。然而,較佳地,使用已知高壓汞燈在諸如20℃至50℃之低溫下進行加熱處理。輻射時間為自10秒至180秒,且較佳地為30秒至60秒。當組合地進行後曝光與後加熱時,較佳地,首先執行後曝光。
藉由將有色層形成製程、曝光製程以及顯影製程(此外,必要時,固化製程)重複所要的次數,生產出具有所要的色相之彩色濾光片。
在本發明之彩色濾光片中,在曝光部分處固化之組合物具有對基板之優異黏附性以及優異耐顯影性,有色圖案與基板之間的黏附性高,且有色畫素具有可提供所要的橫截面形狀之精細圖案。
舉例而言,甚至當本發明中之有色輻射敏感組合物黏附至塗覆裝置之射出埠之噴嘴、塗覆裝置之管道或塗覆裝置內部時,亦可容易地用已知清洗液體將其移除。為了有效率地執行清洗,較佳地將以上描述為可在有色輻射敏感組合物中使用之溶劑的有機溶劑用作清洗液體。
亦可合適地將在JP-A第7-128867號、JP-A第7-146562號、JP-A第8-278637號、JP-A第2000-273370號、JP-A第2006-85140號、JP-A第2006-291191號、JP-A第2007-2101號、JP-A第2007-2102號以及JP-A第2007-281523號中所描述之清洗液體用作用於移除本發明之有色輻射敏感組合物之清洗液體。
清洗液體較佳地為烷二醇單烷基醚羧酸酯或烷二醇單烷基醚。
可用作清洗液體之此等有機溶劑可單獨或按其兩個或兩個以上種類之組合使用。
當混合兩個或兩個以上有機溶劑時,較佳為具有羥基之有機溶劑與不具羥基之有機溶劑的混合物。具有羥基之 有機溶劑與不具羥基之有機溶劑的質量比為自1/99至99/1,較佳地10/90至90/10,且再更佳地20/80至80/20。混合物尤其較佳地為以60/40之質量比混合之丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)與丙二醇單甲醚(PGME)之組合。
為了改良清洗液體相對於有色輻射敏感組合物之滲透性,可將上文描述為可包含於有色輻射敏感組合物中之界面活性劑的界面活性劑添加至清洗液體。
因此,可將藉由本發明之用於生產彩色濾光片之方法生產的本發明之彩色濾光片合適地用於固態影像感測器(諸如,CCD感測器、CMOS感測器或有機CMOS感測器)、影像顯示裝置(諸如,電子紙張或有機EL)、液晶顯示器或其類似者。詳言之,將本發明之彩色濾光片合適地用於具有高解析度(諸如,一百萬以上畫素)之固態影像感測器,諸如,CCD感測器、CMOS感測器或有機CMOS感測器。彩色濾光片亦可被用作為置放於(例如)每一畫素之光接收器與構成CCD裝置的用於收集光之微透鏡之間的彩色濾光片。
固態影像感測器
本發明之固態影像感測器包含本發明之彩色濾光片。本發明之固態影像感測器之組態不受特定限制,只要其包含本發明之彩色濾光片且作為固態影像感測器即可。將在下文中描述固體影像感測器之實例。
本發明之固態影像感測器之實例具有包含下列各者之組態:構成固態影像感測器(諸如,CCD感測器、CMOS 感測器、有機CMOS感測器或其類似者)之光接收區的多個光電二極體;以及形成於基板上的由多晶矽或其類似者製成之轉移電極;包含鎢或其類似者之光遮罩膜,其中僅光電二極體之光接收區保持在光電二極體以及轉移電極上開放;包含氮化矽或其類似者之裝置保護膜,其形成於光遮罩膜上以覆蓋光遮罩膜以及光電二極體之光接收區之整個表面,且用於本發明之固態影像感測器的彩色濾光片被置放於裝置保護膜上。
另外,亦可使用在裝置保護層之上、但在彩色濾光片(亦即,靠近基板之側)下置放用於收集光之方法(例如,微透鏡或其類似者,下文同上)之組態,或在彩色濾光片上置放用於收集光之方法之組態。
有機CMOS
有機CMOS感測器具有雙層混合結構,其包含作為光電轉換膜之全色輻射敏感有機光電轉換薄膜以及用於讀取CMOS信號之基板(其中有機材料負責捕捉光以及將其轉換成電信號,且無機材料負責將電信號傳遞至外部)。原則上,與入射光相比,可將孔隙比設定為100%。由於有機光電轉換膜為無任何結構之連續膜且可塗覆在CMOS信號讀出基板上,故其不需要任何高費用之精細處理且適合於畫素微米尺寸化。
下文藉由參看諸圖來解釋為有機CMOS的固態影像感測器之實例。
圖1為層壓式影像感測器(有機CMOS)之組態之示 意橫截面圖。
圖1中所繪示之影像感測器100具有:基板101;絕緣層102;連接電極103;畫素電極104;連接部分105;連接部分106;有機層107;對向電極108;緩衝層109;罩蓋層110;彩色濾光片111;分隔壁112;光遮罩層113;保護層114;對向電極電壓供應單元115;以及讀出電路116。
當將如上所述的本發明之彩色濾光片用作彩色濾光片111時,獲得具有較少雜訊以及優異色彩再現之影像感測器。
基板101為由矽或其類似者製成之玻璃基板或半導體基板。絕緣層102形成於基板101上,且在絕緣層102之表面上,形成多個畫素電極104以及多個連接電極103。
有機層107至少包含光電轉換層。光電轉換層根據接收之光產生電荷,且為由無機或有機光電轉換材料形成之層。有機層107形成於多個畫素電極104上以便將其覆蓋。有機層107在畫素電極104上具有恆定厚度,但在畫素電極之末端處具有朝向基板101側傾斜之實質上梯形形狀。
當有機層107包含多個子層(sub-layers)時,所有子層可由有機材料形成,或子層之部分可由無機材料形成。
對向電極108為面對畫素電極104之電極,且形成於有機層107上以便覆蓋有機層107。對向電極108由諸如ITO之導電材料形成,入射光可透過所述導電材料,使得光能夠進入有機層107。對向電極108亦形成於配置在有 機層107外之區域中的連接電極103上方,且電連接至連接電極103。
連接部分106各自嵌入於絕緣層102中,且每一者為電連接連接電極103與對向電極電壓供應單元115之插塞或其類似者。對向電極電壓供應單元115各自形成於基板101中,且每一者經由連接部分106以及連接電極103將預定電壓供應至對向電極104。在待供應至對向電極104之電壓高於影像感測器100之電源電壓之情況下,使用諸如電荷泵之電壓增加電路將電源電壓升高至預定電壓。
畫素電極104為收集在存在於畫素電極104與對向電極108之間的有機層107中所產生之電荷的電荷收集電極。讀出電路116相對於多個畫素電極104配置於基板101中,且讀出對應於由畫素電極104收集的電荷之信號。讀出電路116可由CCD、MOS電路或TFT電路形成,且受到光遮罩層(未繪示)保護。
緩衝層109形成於對向電極108上以便覆蓋對向電極108。罩蓋層110形成於緩衝層109上以便覆蓋緩衝層109。彩色濾光片111在面對各別畫素電極104之位置處形成於罩蓋層110上。分隔壁112配置於彩色濾光片111之間的間隙中,且改良彩色濾光片111之光透射效率。光遮罩層113形成於罩蓋層110上之不同於形成有彩色濾光片111以及分隔壁112之區域的區域中,且光遮罩層113防止光進入周邊電路。保護層114形成於彩色濾光片111、分隔壁112以及光遮罩層113上,且保護整個影像感測器。
在圖1中所繪示之實例中,畫素電極104以及連接電極103經形成以便嵌入於絕緣層102之表面上,但畫素電極104以及連接電極103可形成於絕緣層102上。同時,兩組連接電極103、連接部分106以及對向電極電壓供應單元115存在於圖1中所繪示之實例中,但亦可僅存在一組連接電極103、連接部分106以及對向電極電壓供應單元115。在將電壓自對向電極108之兩個端子供應至對向電極108之情況下(如圖1之實例中所繪示),防止對向電極108中的電壓之減小。考慮到影像感測器之晶片面積,組數可適當地增加或減少。
影像感測器100具有多個畫素部分。當自基板101之光入射側觀看時,多個畫素部分是以二維方式配置。畫素部分各自包含至少畫素電極104、有機層107、面對畫素電極104之對向電極108、罩蓋層110、彩色濾光片111、分隔壁112以及讀出電路116。
接下來,將描述周邊電路之組態之實例。在一般影像感測器之情況下,上文所提及之讀出電路116較佳地為CCD或CMOS電路。自雜訊以及高速度之觀點看,較佳地使用CMOS電路。下文所描述的周邊電路之組態之實例為將CMOS電路用作讀出電路116之組態之實例。
圖2為圖1中所繪示的影像感測器之周邊電路之整體組態實例之視圖。如圖2中所繪示,除圖1中所繪示之組態之外,影像感測器100亦具有直立驅動器121、時序產生器122、信號處理電路123、水平驅動器124、LVDS 125、 串列轉換單元126以及襯墊127。
圖2中所繪示之畫素區域對應於圖1中所繪示之第一區域。畫素區域中之區塊各自指示讀出電路116。可使用與在常用CMOS影像感測器中所使用之周邊電路實質上相同的周邊電路作為影像感測器之周邊電路。本發明之影像感測器與常用CMOS影像感測器之不同之處在於,本發明之影像感測器之周邊電路另外包含對向電極電壓供應單元115。
襯墊127各自為用於自外部輸入以及輸出至外部之介面。時序產生器122提供用於驅動影像感測器之時序,且亦控制諸如間隔(sawing-in)讀出或部分讀出之讀出。對應於讀出電路之每一列提供信號處理電路123。信號處理電路123使自對應列輸出之信號經受相關雙重取樣(correlated double sampling;CDS),且將經處理之信號轉換為數位信號。在信號處理電路123中已經過處理之信號被儲存於針對每一列提供之記憶體中。直立驅動器具有諸如控制來自讀出電路116的信號之讀出的功能。水平驅動器124控制儲存於信號處理電路123之記憶體中的對應於一列之信號之依序讀出,且將信號之讀出輸出至LVDS 125。LVDS 125根據LVDS(低壓差分傳訊)傳輸數位信號。串列轉換單元126將輸入並列數位信號轉換為串列數位信號並將其輸出。
可省略串列轉換單元126。或者,可使用信號處理電路123僅進行相關雙重取樣且提供AD轉換器電路以替代 LVDS 125之組態。或者,可使用信號處理電路123僅進行相關雙重取樣且省略LVDS 125以及串列轉換單元126之組態。在此情況下,AD轉換器電路可提供於影像感測器晶片外部。信號處理電路123、LVDS 125以及串列轉換單元126可分別配置於鄰近於畫素區域之兩個區域中。在此情況下,可使用在鄰近於畫素區域之區域中的信號處理單元123來處理列讀出電路116之一半(例如,奇數序列),且可使用在鄰近於畫素區域之另一區域中的信號處理單元123來處理列讀出電路116之另一半(例如,偶數序列)。
實例
在下文中,將藉由參照實例來更詳細地描述本發明。然而,本發明不限於所述實例,只要不脫離本發明之要點即可。另外,除非另有特別說明,否則術語「份」以及「%」以質量計。
顏料分散液r-1之製備
混合具有下文所提及之配方的混合物且使用具有直徑為0.3mm之氧化鋯珠粒之珠磨機(配備用於降低壓力之裝置之高壓分散機NANO-3000-10(商品名,由Beryu Co.,Ltd.製造)分散混合物歷時3小時,藉此製備顏料分散液r-1。
顏料分散液r-2至r-5、g-1至g-4、b-1以及b-2之製備
除了用在下表1A中所描述之組分替換用於製備顏料分散液r-1之C.I.顏料紅254以及C.I.顏料黃139之外,以與顏料分散液r-1之製備相同之方式製備顏料分散液r-2至r-5、g-1至g-4、b-1以及b-2。
在表1A中,著色劑如下所述。
PR254:C.I.顏料紅254
PY139:C.I.顏料黃139
化合物A:具有下面所繪示之結構的化合物,其是根 據在JP-A第2010-47750號中所描述之合成方法合成。
PR224:C.I.顏料紅224
PR166:C.I.顏料紅166
PO71:C.I.顏料橙71
PG36:C.I.顏料綠36
PY150:C.I.顏料黃150
PY185:C.I.顏料黃185
PV23:C.I.顏料紫23
有色輻射敏感組合物R-1之製備
混合以下組分,藉此製備有色輻射敏感組合物R-1。
有色輻射敏感組合物R-2至R-5、G-1至G-4、B-1以及B-2之製備
除以如下表2中所示的方案變化顏料分散液之類型以及量、鹼溶性樹脂(上文提及之樹脂1)之量以及有機溶劑之量以外,以與有色輻射敏感組合物R-1之製備相同之方式製備有色輻射敏感組合物R-2至R-5、G-1至G-4、B-1以及B-2。
同時,為了製備有色輻射敏感組合物B-1,進一步添加2.4份例示性化合物1-2,其為由式(M)表示之化合物(染料)。
表2
以如下表3中所示的方案組合使用有色輻射敏感組合物R-1至R-5、G-1至G-4、B-1以及B-2進行實例1至12以及比較實例1至3,繼而進行以下評估。
光譜特性
將每一有色輻射敏感組合物旋塗在玻璃基板上以在後烘烤之後具有0.8μm之膜厚度,且使用熱板在100℃下乾燥歷時180秒,繼而使用熱板在200℃下進行乾燥以及熱處理(亦即,後烘烤)歷時300秒。
藉由使用紫外線、可見光以及近紅外線光譜儀UV3600(商品名,由Shimadzu Corporation製造)使如此獲得之上面具有有色畫素之玻璃基板經受在400nm至700nm之波長範圍中的透射量測(參考物:玻璃基板)。
在下表3中顯示每一有色畫素之透射率。
色彩再現性以及雜訊
類比之程式如下。
關於24色之麥克貝斯(Macbeth)圖,定義用於照明之光源且獲得針對400nm至700nm之光譜反射比。在此之後,定義感測器之紅外線切割濾光特性以及感測器之光譜敏感度,且計算上文所量測的由光譜感測器接收的RGB中之每一者之曝光量。在此之後,基於曝光量來計算用於R、G以及B中之每一色彩的電荷之數量。
另外,鑒於電荷之數量,計算用於R、G以及B中之每一色彩之輸出信號r、g以及b以及雜訊(短雜訊、暗雜訊以及固定圖案雜訊)。
自如此獲得之雜訊值,計算照度信號比雜訊(S/N),且使用照度值(在此值下,S/N為10(被稱作「SNR10」))作為雜訊之指示符(indicator)。在雜訊評估中,較小的SNR10值指示較好的分數。
關於色彩再現性,針對用於原始計算之24色麥克貝斯圖計算L*a*b*。另外,藉由自自上文獲得之輸出信號r、g以及b計算每一L*a*b*,計算與原始麥克貝斯圖相比之色差(被稱為「△E2000」)且使用其作為色彩再現性之指示符。較小的△E2000值指示色彩再現性評估中之較好的分數。
基於△E2000值,進行色彩再現性之5級評估。將等級3或更高等級辨識為可接受。
基於SNR10值,進行雜訊之5級評估。將等級3或更高等級辨識為可接受。
評估模擬之細節
用於類比之計算程式如下所描述。
首先,根據下式(I-1)至(I-3)來計算具有R、G、B色彩的感測器之各別畫素之曝光量ER、EG以及EB。
E R L(λ).R(λ).CMM R (λ).IRC(λ).SEN(λ).‧‧‧(I-1)
E G L(λ).R(λ).CMM G (λ).IRC(λ).SEN(λ).‧‧‧(I-2)
E B L(λ).R(λ).CMM B (λ).IRC(λ).SEN(λ).‧‧‧(I-3)
式(I-1)至(I-3)之細節描述如下。
L(λ)指示光源之光譜強度分佈。
R(λ)指示物件之光譜反射比。
CMMi(λ)指示彩色馬賽克材料之光譜透射率,其中i指示R、G或B。
IRC(λ)指示紅外線光濾除濾光片之光譜透射率。
SEN(λ)指示感測器本身之光譜敏感度。
對於L(λ),將使用D65光源時獲得之資料用於作為評估色彩再現之標準的△E2000,且將使用A光源時獲得之資料用於作為評估雜訊之標準的SNR10。
對於R(λ),以下描述使用由Gretag Macbeth製造之COLOR CHECKER獲得的24色光譜反射因數。
對於CMMi(λ),分別使用在本申請案之實例中所獲得的R、G以及B之光譜透射率之資料。
關於IRC(λ)之資料,使用下表4中所示之資料。
關於SEN(λ)之資料,使用下表5中所示之資料。
根據以下標準值標準化所獲得之曝光量。
亦即,將ER、EG以及EB中之相對於白體(亦即, 相對於任何波長具有反射率1之物件)顯示最大曝光量之值定義為標準值Emax。
隨後,根據下式(II-1)至(II-3)將曝光量轉換為產生之電荷量GCR、GCG以及GCB。
在式(II-1)至(II-3)中,CMAX指示感測器之飽和電荷之數目,且將CMAX設定為6,000。
在式(II-1)至(II-3)中,ER、EG以及EB分別對應於藉由上式(I-1)以及(I-3)計算之曝光量ER、EG以及EB,且Emax對應於上文所提及之Emax。
如上所述,判定R、G以及B之各別通道中的GCR、GCG以及GCB之產生之電荷量。
如下所述定義總雜訊Ni。
Ni=(GCi+(GCi)2/10000+9)0.5
隨後,將以下色彩轉換矩陣應用於藉由相對於白光源 之電荷量標準化電荷量所獲得之值,藉此獲得輸出信號r、g以及b。
在式(III)中,藉由將光源之光譜敏感度與各別色彩之影像感測器相乘來計算Ci_white(其中i=R、G或B)。
藉由以下過程來判定3×3矩陣之各別分量a至i。
特定言之,藉由使用由傳輸標準(ITU-R,BT.470-6)定義之光譜敏感度計算之曝光量作為目標值使本類比系統之輸出值經受3×3矩陣轉換,且將矩陣係數最佳化,使得如此獲得之值可儘可能地達到目標值,藉此判定目標值。
更特定言之,使用24色之Gretag Machbeth Color Checker為對象,且將9個矩陣因數最佳化,使得相對於根據傳輸標準計算之目標值而言,用於24組之影像輸出值之曝光量的誤差之裕量變得最小。
分別對應於r、g以及b信號之雜訊信號量nr、ng以及nb由下式(IV-1)至(IV-3)表示。
使用式(IV-1)至(IV-3),計算下式(V)所表示之S/N。
在式(V)中,x、y以及z分別指示構成照度的R、G以及B信號之比例,且本文中所使用之傳輸標準中所使用的值如下:(x,y,z)=(0.299,0.587,0.114)。
可如上所述計算某些條件下之S/N值。然而,由於S/N值可視照明之強度而變化,故將照明度值(SNR10)(藉由其獲得恰好為10之S/N值)用作評估值。
特定言之,照明光譜分佈L(λ)之強度按比例減小且計算S/N值,以便判定相對照明強度與S/N值之間的關係。接著,判定獲得S/N值為10的照明之相對強度,且將獲得之值用作SNR10值。
相對於麥克貝斯24色,將色彩再現誤差△2000指示為L*a*b*空間中之平均色差。根據下式(VI)中所示之矩陣執行r、g、b信號至X、Y以及Z之轉換。
式(VI)之轉換矩陣之因數值具有與傳輸標準中所定義之轉換矩陣之因數值相同的定義。根據已知轉換方程式執行XYZ至L*a*b*之轉換。根據已知方程式獲得用於Macbeth Color Checker 24色之所獲得L*a*b*值與原色之L*a*b*值之間的色差△E2000,且計算平均色差且將獲得之平均值用作△E2000。
如上所述,式(VI)之轉換矩陣之因數值與由傳輸標準定義之轉換矩陣因數相同。因此,當使用在本發明之實例中獲得的各別色彩之色彩輻射敏感組合物時,獲得與傳輸標準一致之優異彩色濾光片。
本申請案主張揭露內容被以引用的方式併入本文中的日本專利申請案第2011-126294號以及第2012-096541號之優先權。
本說明書中所提及之所有公開案、專利申請案以及技術標準是以如同每一個別公開案、專利申請案或技術標準經特定且個別地指示為以引用的方式併入相同的程度併入本文中。
100‧‧‧影像感測器
101‧‧‧基板
102‧‧‧絕緣層
103‧‧‧連接電極
104‧‧‧畫素電極
105‧‧‧連接部分
106‧‧‧連接部分
107‧‧‧有機層
108‧‧‧對向電極
109‧‧‧緩衝層
110‧‧‧罩蓋層
111‧‧‧彩色濾光片
112‧‧‧分隔壁
113‧‧‧光遮罩層
114‧‧‧保護層
115‧‧‧對向電極電壓供應單元
116‧‧‧讀出電路
121‧‧‧直立驅動器
122‧‧‧時序產生器
123‧‧‧信號處理電路
124‧‧‧水平驅動器
125‧‧‧低壓差分傳訊(LVDS)
126‧‧‧串列轉換單元
127‧‧‧襯墊
圖1為繪示固態影像感測器之組態之橫截面示意圖。
圖2繪示固態影像感測器之周邊電路之組態之實例。
100‧‧‧影像感測器
101‧‧‧基板
102‧‧‧絕緣層
103‧‧‧連接電極
104‧‧‧畫素電極
105‧‧‧連接部分
106‧‧‧連接部分
107‧‧‧有機層
108‧‧‧對向電極
109‧‧‧緩衝層
110‧‧‧罩蓋層
111‧‧‧彩色濾光片
112‧‧‧分隔壁
113‧‧‧光遮罩層
114‧‧‧保護層
115‧‧‧對向電極電壓供應單元
116‧‧‧讀出電路

Claims (5)

  1. 一種固態影像感測器,其包括彩色濾光片,所述彩色濾光片包括:紅色畫素,其在具有400nm之波長的光下的透射率為15%或以下,且在具有650nm之波長的光下的透射率為90%或以上;綠色畫素,其在具有450nm之波長的光下的透射率為5%或以下,且在具有在自500nm至600nm之範圍內之波長的光下的透射率為90%或以上;以及藍色畫素,其在具有450nm之波長的光下的透射率為85%或以上,在具有500nm之波長的光下的透射率為10%至50%,且在具有700nm之波長的光下的透射率為10%或以下。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之固態影像感測器,其中:所述紅色畫素包括C.I.顏料黃139;所述綠色畫素包括C.I.顏料黃185或C.I.顏料黃150中之至少一者;且所述藍色畫素包括下式(M)所表示之二吡咯亞甲基染料: 其中,在式(M)中,R4至R10各自獨立表示氫原子 或單價取代基;其限制條件為R4與R9不彼此結合而形成環。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之固態影像感測器,其中所述綠色畫素中之C.I.顏料黃185與C.I.顏料黃150之總含量相對於所述綠色畫素中所包含之著色劑之總質量自10質量%至60質量%。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之固態影像感測器,其中所述紅色畫素中之C.I.顏料黃139之含量相對於所述紅色畫素中所包含之著色劑之總質量自20質量%至50質量%。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之固態影像感測器,其中所述藍色畫素中的由式(M)表示之所述二吡咯亞甲基染料之含量相對於所述藍色畫素中所包含之著色劑之總質量自10質量%至50質量%。
TW101118888A 2011-06-06 2012-05-28 固態影像感測器 TWI521243B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011126294 2011-06-06
JP2012096541A JP5759924B2 (ja) 2011-06-06 2012-04-20 カラーフィルタ、ccdセンサ、cmosセンサ、有機cmosセンサ、および固体撮像素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201303386A TW201303386A (zh) 2013-01-16
TWI521243B true TWI521243B (zh) 2016-02-11

Family

ID=47295981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101118888A TWI521243B (zh) 2011-06-06 2012-05-28 固態影像感測器

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140091418A1 (zh)
EP (1) EP2718753A4 (zh)
JP (1) JP5759924B2 (zh)
KR (1) KR101580507B1 (zh)
CN (1) CN103597381B (zh)
SG (1) SG195297A1 (zh)
TW (1) TWI521243B (zh)
WO (1) WO2012169415A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10514571B2 (en) 2018-03-21 2019-12-24 Himax Display, Inc. Display panel and method of fabricating a display panel

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013105229A1 (de) * 2013-05-22 2014-11-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelementes
CN103246164A (zh) * 2013-06-04 2013-08-14 苏州太速雷电子科技有限公司 一种用于立体光刻成型的光敏树脂及其制备方法
JP2015038979A (ja) * 2013-07-18 2015-02-26 富士フイルム株式会社 イメージセンサー及びその製造方法
JP6233775B2 (ja) * 2013-09-30 2017-11-22 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、その樹脂硬化物およびカラーフィルター
JP6131168B2 (ja) * 2013-10-21 2017-05-17 富士フイルム株式会社 赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
JP6270424B2 (ja) * 2013-11-15 2018-01-31 東洋インキScホールディングス株式会社 固体撮像素子用着色組成物およびカラーフィルタ
JP6170515B2 (ja) 2014-01-31 2017-07-26 富士フイルム株式会社 カラーフィルタ用緑色着色組成物、着色膜、カラーフィルタ、固体撮像素子
KR102225508B1 (ko) 2014-10-02 2021-03-08 삼성전자주식회사 유기 광전 소자 및 이미지 센서
KR102204534B1 (ko) * 2015-01-13 2021-01-20 동우 화인켐 주식회사 자발광 감광성 수지 조성물, 이로부터 제조된 색변환층을 포함하는 표시장치
JP6741427B2 (ja) * 2015-01-13 2020-08-19 東友ファインケム株式会社Dongwoo Fine−Chem Co., Ltd. 自発光感光性樹脂組成物、これから製造された色変換層を含む表示装置
JP6676040B2 (ja) * 2015-04-08 2020-04-08 マクセル株式会社 車両搭載カメラ
KR102573163B1 (ko) 2015-08-21 2023-08-30 삼성전자주식회사 이미지 센서 및 이를 포함하는 전자 장치
CN113727000A (zh) 2016-05-27 2021-11-30 松下知识产权经营株式会社 摄像系统
KR102545896B1 (ko) * 2016-12-14 2023-06-21 동우 화인켐 주식회사 착색 감광성 수지 조성물, 이를 이용하여 제조된 컬러필터 및 화상표시장치
US11730395B2 (en) * 2017-01-12 2023-08-22 Navix International Limited Reconstruction of an anatomical structure from intrabody measurements
JP6273064B1 (ja) 2017-10-03 2018-01-31 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
JP6259155B1 (ja) * 2017-10-03 2018-01-10 日本板硝子株式会社 光学フィルタ及び撮像装置
JP7163037B2 (ja) * 2018-02-28 2022-10-31 東洋インキScホールディングス株式会社 有機el表示装置
KR20200060587A (ko) * 2018-11-21 2020-06-01 삼성디스플레이 주식회사 액정 표시 장치
KR102542889B1 (ko) * 2018-11-29 2023-06-12 동우 화인켐 주식회사 고체 촬상 소자용 착색 감광성 수지 조성물, 컬러필터 및 고체 촬상 소자
US11610927B2 (en) * 2020-02-27 2023-03-21 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Capping structure along image sensor element to mitigate damage to active layer
CN114333568A (zh) * 2020-10-09 2022-04-12 群创光电股份有限公司 显示装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4038845B2 (ja) * 1997-04-28 2008-01-30 住友化学株式会社 カラーフィルター用緑色組成物およびカラーフィルター
JP2000111722A (ja) * 1998-10-01 2000-04-21 Sumitomo Chem Co Ltd カラーフィルター用赤色組成物及びカラーフィルター
JP2006079012A (ja) * 2004-09-13 2006-03-23 Mitsubishi Chemicals Corp 青色カラーフィルター及びそれを用いた液晶表示装置
CN1971927B (zh) * 2005-07-21 2012-07-18 索尼株式会社 物理信息获取方法、物理信息获取装置和半导体器件
KR101474900B1 (ko) * 2006-09-27 2014-12-19 후지필름 가부시키가이샤 화합물 또는 이것의 토토머, 금속착체 화합물, 착색 감광성경화 조성물, 컬러필터, 및 제조
JP2008139858A (ja) * 2006-11-08 2008-06-19 Fujifilm Corp カラーフィルタ、液晶表示装置およびccdデバイス
JP2008241447A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Fujifilm Corp 画像読取装置及び画像読取方法
JP5274132B2 (ja) * 2007-07-17 2013-08-28 富士フイルム株式会社 硬化性組成物、カラーフィルタ用硬化性組成物、パターン形成方法、カラーフィルタ、及びその製造方法
EP2319890B1 (en) * 2008-07-17 2015-10-28 FUJIFILM Corporation Azo compound, azo pigment, pigment dispersion, color composition, inkjet recording ink, color composition for color filter, color filter, and method for preparing color composition for color filter
CN102119347A (zh) * 2008-08-13 2011-07-06 大日精化工业株式会社 滤色器的制造方法、滤色器基板及滤色器
KR101500344B1 (ko) * 2008-08-26 2015-03-09 삼성전자 주식회사 이미지 센서
EP2483356B1 (en) * 2009-09-29 2016-05-25 FUJIFILM Corporation Colorant multimer, colored curable composition, color filter and method for producing the same, and solid-state image sensor, image display device, liquid crystal display device and organic el display with the color filter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10514571B2 (en) 2018-03-21 2019-12-24 Himax Display, Inc. Display panel and method of fabricating a display panel

Also Published As

Publication number Publication date
EP2718753A1 (en) 2014-04-16
JP2013015817A (ja) 2013-01-24
SG195297A1 (en) 2013-12-30
TW201303386A (zh) 2013-01-16
KR101580507B1 (ko) 2015-12-28
EP2718753A4 (en) 2015-05-06
WO2012169415A1 (en) 2012-12-13
US20140091418A1 (en) 2014-04-03
KR20140041530A (ko) 2014-04-04
CN103597381A (zh) 2014-02-19
CN103597381B (zh) 2016-07-20
JP5759924B2 (ja) 2015-08-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI521243B (zh) 固態影像感測器
KR101966125B1 (ko) 착색 조성물, 막, 컬러 필터, 패턴 형성 방법, 컬러 필터의 제조 방법, 고체 촬상 소자 및 적외선 센서
US9081273B2 (en) Radiation-sensitive colored composition, color filter, method for producing a color pattern, method for producing color filter, solid-state imaging device, and liquid crystal display apparatus
TWI595313B (zh) 組成物、著色層、彩色濾光片、紅外線透過濾光片及其製造方法、以及紅外線感測器
US9323145B2 (en) Colored radiation-sensitive composition, colored cured film, color filter, pattern forming method, color filter production method, solid-state image sensor, and image display device
TWI621882B (zh) 彩色濾光片用組成物、膜、紅外線透過濾光片及其製造方法、以及紅外線感測器
JP5743801B2 (ja) 着色組成物、着色感放射線性組成物、重合体の製造方法、パターンの形成方法、カラーフィルタ、及びその製造方法、並びに固体撮像素子
TWI631190B (zh) 著色組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件及圖像顯示裝置
TWI559087B (zh) 著色感放射線性組成物、著色硬化膜、彩色濾光片、著色圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝影元件以及影像顯示裝置
TWI623593B (zh) 著色組成物、著色硬化膜、彩色濾光片、固體攝像元件及圖像顯示裝置
TWI667296B (zh) 著色組成物及使用其的硬化膜、彩色濾光片、圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置
TWI647534B (zh) 彩色濾光片用紅色著色組成物、著色膜、彩色濾光片、固體攝像元件
TW201641612A (zh) 著色組成物、膜、彩色濾光片、圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及紅外線感測器
TWI636324B (zh) 著色組成物、膜、彩色濾光片、圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及紅外線感測器
US20140151615A1 (en) Coloring composition, colored cured film, color filter, manufacturing method of the same, and sold state imaging device
JP2013068814A (ja) 着色感放射線性組成物、カラーフィルタ及びそのカラーフィルタの製造方法、並びに、固体撮像素子
TW201531800A (zh) 彩色濾光片用綠色著色組成物、著色膜、彩色濾光片、固體攝像元件
TW201544900A (zh) 著色組成物、彩色濾光片、固體攝像元件及紅外線感測器
TW201624115A (zh) 著色硬化性組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置