TWI548701B - 用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物、著色膜、圖案形成方法、彩色濾光片及其製造方法以及固態影像感測裝置 - Google Patents

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Description

用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物、著色膜、圖案形成方法、彩色濾光片及其製造方法以及固態影像感測裝置
本發明是關於用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物、圖案形成方法、彩色濾光片及彩色濾光片之製造方法以及固態影像感測裝置。
彩色濾光片為固態影像感測裝置及液晶顯示器之必要組件。尤其是固態影像感測裝置之彩色濾光片需要色彩分離之改良及色彩再現性之改良。
這些彩色濾光片具有含多種色彩之著色區(亦即著色固化膜),且通常具有至少紅色、綠色及藍色之著色區(以下可稱為「彩色圖案」或「著色像素(colored pixel)」)。用於形成此類彩色圖案之方法如下。首先,藉由塗佈來施加含有紅色、綠色及藍色著色劑中任一者之著色感放射線性組成物,以提供第一色彩,接著著色感放射線性組成物曝光且顯影,且按需要經受熱處理,以形成具有第一色彩之彩色圖案。接著,對於第二色彩及第三色彩,分別重複類似塗佈、曝光及顯影製程以及按需要之熱處理。
作為用於彩色濾光片之著色劑,廣泛使用顏料,因為其具有鮮明色調及高著色力。尤其較佳使用微米尺寸化且展現適合色彩分離性質之顏料。
近來,對於固態影像感測裝置,已追求尺寸減小之著色像素(例如具有1.0微米或小於1.0微米之邊長的彩色圖案)以達成提高解析度之目的。然而,已知在固態影像 感測裝置中,由雜訊引起之劣化與著色像素之尺寸減小有關。
固態影像感測裝置用作光學感測裝置以達成多種目的。
舉例而言,因為近紅外光之波長比可見光長,因此往往不易散射,所以其可用於距離量測、三維量測或其類似量測。此外,因為人類、動物或其類似物看不見近紅外光,所以即使在晚上用近紅外光源照射對象時,對象亦不會注意到。因此,近紅外光可用於拍攝夜行野獸之照片,以及在不激怒人的情況下對人進行拍照以達成安全之目的。偵測此近紅外光之光學感測裝置可發展用於達成多種目的,因此,一直希望發展一種可用於偵測近紅外光之固態影像感測裝置的彩色濾光片。
作為用於製造光譜特徵類似於近紅外感測裝置之彩色濾光片的彩色濾光片之著色組成物,已知含有C.I.顏料紫(Pigment Violet)23、黃顏料及紅顏料之紅色組成物(例如參見日本專利申請特許公開(JP-A)第2007-138135號)。雖然此組成物有效用於照度感測裝置,但其在紅色區中亦具有敏感性。此外,此組成物無法藉由曝露於紫外光形成良好的圖案,因為紫外區中之光受阻。因此,對於近紅外感測裝置,需要進一步改善組成物之光譜特徵及圖案可成形性。
此外,已提出透射紫外區中之光且展現改善之圖案可成形性的光屏蔽感光性樹脂組成物(例如參見JP-A第 7-28236號)。然而,此組成物於近紅外區中展現不足的光透射性,使得其已不適用於近紅外感測裝置。
鑒於上述情況且為實現以下目標而進行本發明。
明確言之,本發明之一目標為提供一種著色感放射線性組成物,其在400奈米至580奈米之可見光區中具有足夠的光屏蔽性且在650奈米至700奈米之近紅外區中具有卓越的光透射性,且當用於製造彩色濾光片時實現良好的圖案可成形性。
本發明之其他目標為提供一種使用著色感放射線性組成物形成圖案之方法,提供一種包含藉由使用著色感放射線性組成物形成之彩色膜的彩色濾光片及用於製造彩色濾光片之方法,以及提供一種包含彩色濾光片之固態影像感測裝置。
作為深入研究之結果,本發明者發現上述目標可藉由使用用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物來實現,所述著色感放射線性組成物包含(A)顏料、(B)光聚合起始劑及(C)可聚合化合物,其中著色感放射線性組成物滿足如下條件:當使用著色感放射線性組成物在基板上形成著色感放射線性組成物層時,著色感放射線性組成物層在特定波長下展現特定光譜透射率,藉此產生本發明。
用於解決所述問題之本發明特定觀點如下。
<1>一種用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其包含(A)顏料、(B)光聚合起始劑及(C)可聚合化合物,其中著色感放射線性組成物滿足以下條件:當著色感放射線性組成物層由著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下之光譜透射率變成30%時,著色感放射線性組成物層包含以下特徵:(1)400奈米下之光譜透射率為20%或低於20%;(2)550奈米下之光譜透射率為10%或低於10%;(3)700奈米下之光譜透射率為70%或超過70%;(4)產生50%光譜透射率之波長在650奈米至680奈米範圍內;以及(5)著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.55微米至1.8微米範圍內。
<2>根據<1>之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中著色感放射線性組成物層更包含以下特徵:(6)著色感放射線性組成物層中700奈米下之光譜透射率(T700)與550奈米下之光譜透射率(T550)之差為75%或超過75%。
<3>根據<1>或<2>之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(A)顏料包含(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)二噁嗪紫顏料。
<4>根據<1>至<3>中任一者之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者的含量相對於(A-1)偶氮黃顏料或 異吲哚啉黃顏料中之至少一者與(A-2)二噁嗪紫顏料的總含量為25質量%至50質量%。
<5>根據<1>至<4>中任一者之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(A)顏料之總含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量為5質量%至50質量%。
<6>根據<1>至<5>中任一者之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其更包含(D)紫外線吸收劑,其中(D)紫外線吸收劑之含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量為0.01質量%至10質量%。
<7>根據<6>之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(D)紫外線吸收劑為由下式(I)表示的化合物:
其中,在式(I)中,R1及R2各自獨立地表示氫原子、具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基,R1與R2可彼此相同或不同,但R1與R2不同時表示氫原子;且R3及R4表示拉電子基團。
<8>根據<1>至<7>中任一者之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其更包含(E)鹼溶性樹脂。
<9>根據<8>之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中著色感放射線性組成物中(E)鹼溶性樹脂之含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量為1質量%至 15質量%。
<10>根據<1>至<9>中任一者之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其更包含(F)有機溶劑。
<11>根據<10>之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中著色感放射線性組成物中(F)有機溶劑之含量相對於著色感放射線性組成物之總質量為10質量%至90質量%。
<12>一種圖案形成方法,其中所述方法包含將根據<1>至<11>中任一者之著色感放射線性組成物塗覆至基板上以形成著色感放射線性組成物層;使著色感放射線性組成物層經受圖案曝光;以及在曝光後使著色感放射線性組成物層顯影。
<13>一種彩色濾光片,其包含使用根據<1>至<11>中任一者之著色感放射線性組成物形成的彩色膜。
<14>一種用於製造彩色濾光片之方法,其中所述方法包含將根據<1>至<11>中任一者之著色感放射線性組成物塗覆至基板上以形成著色感放射線性組成物層;使著色感放射線性組成物層經受圖案曝光;以及在曝光後使著色感放射線性組成物層顯影以形成彩色圖案。
<15>一種固態影像感測裝置,其包含根據<13>之彩色濾光片。
藉由使用本發明之著色感放射線性組成物獲得之彩色濾光片在400奈米至580奈米之可見光區中具有足夠的光屏蔽性且在650奈米至700奈米之近紅外區中具有卓越 的光透射性。因此,使用本發明之彩色濾光片,可提供對近紅外光敏感之固態影像感測裝置。詳言之,包含(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)二噁嗪紫顏料作為(A)顏料的著色感放射線性組成物在可見光區中具有足夠的光屏蔽性且在650奈米至700奈米之近紅外區中具有卓越的光透射性。因此,使用所述組成物可獲得對近紅外光高度敏感之固態影像感測裝置。當(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量相對於(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者與(A-2)二噁嗪紫顏料之總含量為25質量%至50質量%時,本發明彩色濾光片之光譜特徵獲得改善。此外,當著色感放射線性組成物更包含紫外線吸收劑時,圖案可成形性顯著改善。假設著色感放射線性組成物層阻斷紫外光,諸如形成圖案所必需之i-線,藉此防止著色感放射線性組成物層之可固化性降低且固化著色感放射線性組成物層所需之放射線能(radiation energy)吸收能力獲得改善。
當(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量相對於(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者與(A-2)二噁嗪紫顏料之總含量為25質量%至50質量%時,可改善650奈米或超過650奈米之近紅外區中的光透射性以及400奈米至580奈米之可見光區中的光屏蔽性,藉此近紅外感測裝置可獲得足夠的光譜效能。當(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量小於25質量%時,在600奈米至650奈米之波長範圍 內光屏蔽性充足,但在400奈米至500奈米之波長範圍內顯著下降。另一方面,當(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量超過50質量%時,在400奈米至500奈米之波長範圍內光屏蔽性充足,但在600奈米至650奈米之波長範圍內顯著下降。在此情況下,因為i-線透射率降低,所以圖案可成形性亦下降。JP-A第2007-138135號中描述之用於照度感測裝置的組成物包含紅顏料且其光譜性質設計成阻斷400奈米至580奈米波長範圍內之光,以達成基於以下計算確定及評估在人類可見區(人類感光區)內之敏感性的目的:在感光區中之透射率=總透光率-長於580奈米之波長區中的透射率。因此,JP-A第2007-138135號中描述之組成物不同於本發明之目標-用於透射近紅外區中(650奈米或超過650奈米)之光之感測裝置的組成物。
根據本發明,可提供在400奈米至580奈米之可見光區中具有足夠光屏蔽性,在650奈米至700奈米之近紅外區中具有卓越光透射性,且當用於製造彩色濾光片時實現良好的圖案可成形性之著色感放射線性組成物。
此外,根據本發明,可提供一種使用著色感放射線性組成物形成圖案之方法、具有藉由使用著色感放射線性組成物形成之著色膜之彩色濾光片及用於製造彩色濾光片之方法以及具有彩色濾光片之固態影像感測裝置。
在下文,更詳細地描述本發明。
下述構成元件之說明是基於本發明之代表實施例,且很明顯本發明不限於這些實施例。
此外,本說明書中描述之具有術語「至(to)」之數值範圍指示包含「至」前後所述之數值分別作為下限及上限的範圍。
本發明之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物包含(A)顏料、(B)光聚合起始劑及(C)可聚合化合物,其中著色感放射線性組成物滿足以下條件:當著色感放射線性組成物層由著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下之光譜透射率變成30%時,著色感放射線性組成物層具有以下特徵:(1)400奈米下之光譜透射率為20%或低於20%;(2)550奈米下之光譜透射率為10%或低於10%;(3)700奈米下之光譜透射率為70%或超過70%;(4)產生50%光譜透射率之波長在650奈米至680奈米範圍內;以及(5)著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.55微米至1.8微米範圍內。
當著色感放射線性組成物層由本發明之著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下之光譜透射率變成30%時,400奈米下之著色感放射線性組成物層的光譜透射率較佳為0%至15%,且更佳為0%至10%。550奈米下之著 色感放射線性組成物層的光譜透射率較佳為0%至7%,且更佳為0%至5%。700奈米下之著色感放射線性組成物層的光譜透射率較佳為75%至100%,且更佳為80%至100%。此外,在著色感放射線性組成物層中產生50%光譜透射率之波長較佳在652奈米至675奈米範圍內,且更佳在655奈米至670奈米範圍內。
乾燥後著色感放射線性組成物層之膜厚度較佳在0.7微米至1.6微米範圍內,且更佳在0.8微米至1.4微米範圍內。
當著色感放射線性組成物層之光譜特徵及膜厚度在上述範圍內時,本發明之作用進一步加強。
較佳地,著色感放射線性組成物層具有以下光譜特徵:400奈米下之光譜透射率為0%至10%,550奈米下之光譜透射率為0%至8%,700奈米下之光譜透射率為80%至100%,且產生50%光譜透射率之波長在655奈米至670奈米範圍內;且乾燥後著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.8微米至1.4微米範圍內。
當著色感放射線性組成物層具有所述光譜特徵及膜厚度時,本發明之作用進一步加強。
在本發明之著色感放射線性組成物中,當著色感放射線性組成物層在基板上形成,使得600奈米下之光譜透射率變成30%時,著色感放射線性組成物層中700奈米下之光譜透射率(T700)與550奈米下之光譜透射率(T550)之差(T700-T550)一般為75%或超過75%,且較佳80% 或超過80%。
此外,著色感放射線性組成物層中700奈米下之光譜透射率(T700)與600奈米下之光譜透射率(T600)之差(T700-T600)較佳為50%或超過50%,更佳為55%或超過55%,且更佳為60%或超過60%。當差值(T700-T600)在上述範圍內時,近紅外區(650奈米或超過650奈米)中之光透射性以及可見光區(400奈米至580奈米)中之光屏蔽性增強,藉此具有本發明彩色濾光片之裝置的敏感性進一步增強。
在下文,描述本發明中量測著色感放射線性組成物層之光譜特徵及膜厚度的方法。
本發明之著色感放射線性組成物藉由諸如旋塗之方法塗覆於玻璃基板上以形成著色感放射線性組成物層,使得乾燥後膜厚度在0.55微米至1.8微米範圍內,且600奈米下之光譜透射率變成30%。接著著色感放射線性組成物層在加熱板上於100攝氏度下乾燥180秒。
使用未經塗佈之玻璃基板作為參考,使用諸如紫外線-可見光-近紅外線分光光度計UV 3600(商標名,島津公司(Shimadzu Corporation)製造)之分光光度計測定400奈米至1000奈米之波長範圍內,在基板上形成之經乾燥之著色感放射線性組成物層的光譜透射率。
著色感放射線性組成物層之膜厚度藉由使用探針式表面剖線儀戴克塔克(stylus surface profiler DEKTAK)150(商標名,愛發科公司(ULVAC Inc.)製造)量測在基板上 形成之經乾燥之著色感放射線性組成物層的厚度來測定。
在下文,說明具有上述光譜特徵之本發明著色感放射線性組成物中所包含之各別組分。
本發明之著色感放射線性組成物包含(A)顏料、(B)光聚合起始劑及(C)可聚合化合物作為主要組分,且可視情況包含(D)紫外線吸收劑、(E)鹼溶性樹脂及/或其他組分。
(A)顏料
本發明之著色感放射線性組成物包含至少一種、較佳兩種或超過兩種顏料。顏料類型不受特別限制,只要本發明之著色感放射線性組成物滿足以下條件即可:當著色感放射線性組成物層由著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下之光譜透射率變成30%時,著色感放射線性組成物層具有以下光譜特徵:400奈米下之光譜透射率為20%或低於20%,550奈米下之光譜透射率為10%或低於10%,700奈米下之光譜透射率為70%或超過70%,且在較長波長區內產生50%光譜透射率之波長在630奈米至690奈米範圍內;且著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.55微米至1.8微米範圍內。
(A)顏料較佳包含(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)二噁嗪紫顏料。
偶氮黃顏料之實例包含C.I.顏料黃(Pigment Yellow)83、150、81及155。其中較佳為C.I顏料黃150。
異吲哚啉黃顏料之實例包含異吲哚啉酮黃顏料。異吲 哚啉黃顏料之特定實例包含C.I.顏料黃109、110、139及185。其中較佳為C.I顏料黃139及185。
(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者較佳為C.I.顏料黃139。
二噁嗪紫顏料之實例包含C.I.顏料紫23及37,且其中較佳為C.I.顏料紫23。
(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量相對於(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者與(A-2)二噁嗪紫顏料之總含量較佳為25質量%至50質量%,且更佳為30質量%至40質量%。當(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量在上述範圍內時,使用本發明之著色感放射線性組成物在基板上所形成的使得600奈米下之光譜透射率變成30%之著色感放射線性組成物層展現改善之光譜特徵。
(A)顏料之總含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量較佳為5質量%至50質量%,且更佳為8質量%至45質量%。當(A)顏料之總含量在上述範圍內時,使用本發明之著色感放射線性組成物在基板上所形成的使得600奈米下之光譜透射率變成30%之著色感放射線性組成物層在薄膜中展現卓越的光譜特徵。
在本發明之著色感放射線性組成物中,在不損害上述光譜特徵之程度上,另一種顏色之顏料及/或染料可與(A)顏料組合使用。
可組合使用之紅顏料之實例包含C.I.顏料紅(Pigment Red)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及279。
可組合使用之橙色顏料之實例包含C.I.顏料橙(Pigment Orange)2、5、13、16、17:1、31、34、36、38、43、46、48、49、51、52、55、59、60、61、62、64、71及73。
可組合使用之紅色染料之實例包含C.I.酸性紅(Acid Red)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及274。
可組合使用之綠色顏料之實例包含C.I.顏料綠(Pigment Green)7、10、36、37及58。
可組合使用之綠色染料之實例包含C.I.酸性綠(Acid Green)1、3、5、9、16、25、27及50。
可組合使用之藍色顏料之實例包含C.I.顏料藍(Pigment Blue)1、2、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、 16、22、60、64、66、79及80。
可組合使用之藍色染料之實例包含C.I.酸性藍(Acid Blue)1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、41、42、43、44、45、62、70、74、80、83、86、87、90、92、103、112、113、120、129、138、147、158、171、182、192、243及324:1。
本發明中,黃色染料可與(A)顏料組合使用。黃色染料之實例包含C.I.酸性黃(Acid Yellow)1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、42、54、72、73、76、79、98、99、111、112、114、116、184及243;及C.I.食品黃3。
此外,在本發明中,紫色染料可與(A)顏料組合使用。紫色染料之實例包含C.I.酸性紫(Acid Violet)6B、7、9、17及19,以及C.I.酸性鉻紫(Acid chrome Violet)K3。
紫色染料可為由下式(M)表示之二吡咯亞甲基顏料。其實例更包含衍生自由式(M)化合物及金屬或金屬化合物獲得之二吡咯亞甲基金屬錯合化合物的結構及其互變異構體。
在式(M)中,R4至R10各自獨立地表示氫原子或單價取代基。此處,R4與R9不彼此鍵聯形成環。
製備顏料分散液
本發明之著色感放射線性組成物較佳藉由將顏料按需要預先與顏料分散劑、有機溶劑、顏料衍生物及其他組分(諸如聚合化合物)一起分散以製備顏料分散液,接著將所得顏料分散液與(B)光聚合起始劑、(C)可聚合化合物及視情況存在之其他組分混合來製備。
在下文,詳細描述顏料分散液之組成及製備顏料分散液之方法。
可用於本發明之著色感放射線性組成物的(A)顏料為具有20奈米至300奈米、較佳25奈米至250奈米且更佳30奈米至200奈米之平均粒徑(r)的顏料。當使用具有所述平均粒徑之顏料時,可獲得具有極少色彩不規則且具有高色純度之像素。如本文所用,術語「平均粒徑(average particle diameter)」意謂由顏料之初級粒子聚集(單一微晶)所形成的次級粒子之平均粒徑。
待用於本發明中之顏料的次級粒子之粒徑分佈(以下可簡稱為「粒徑分佈(particle diameter distribution)」)為相對於顏料之總質量較佳70質量%或超過70質量%且更佳80質量%或超過80質量%之次級粒子具有平均粒度-100奈米至平均粒度+100奈米之粒徑。在本發明中,粒徑分佈基於散射強度分佈來測定。
具有上述平均粒徑及粒徑分佈之顏料可藉由形成其 中市售顏料,視情況組合其他顏料(通常具有超過300奈米之平均粒徑),較佳與分散劑及有機溶劑混合之顏料混合溶液,接著混合且分散混合溶液,同時使用諸如珠磨機或輥磨機之粉碎機研磨混合溶液來製備。由此獲得之顏料通常採取顏料分散液之形式。
獲得更精細之顏料
本發明中,必要時可使用由精細且均勻之粒子構成之有機顏料。可經由自至少顏料、水溶性有機溶劑及水溶性無機鹽製備高黏度液體組成物且藉由使用例如濕式粉碎設備或其類似設備施加應力來研磨顏料之製程獲得更精細顏料。
獲得更精細顏料之製程中所用之水溶性有機溶劑的實例包含甲醇、乙醇、異丙醇、正丙醇、異丁醇、正丁醇、乙二醇、二乙二醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇及丙二醇單甲醚乙酸酯。
可使用具有低水溶性或無水溶性之其他溶劑,只要其量少至溶劑吸附至顏料且不流入廢水中即可;其實例包含苯、甲苯、二甲苯、乙苯、氯苯、硝基苯、苯胺、吡啶、喹啉、四氫呋喃、二噁烷、乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸丁酯、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、環己烷、甲基環已烷、鹵化烴、丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環己酮、二甲基甲醯胺、二甲亞碸及N-甲基吡咯啶酮。
對於獲得更精細顏料之製程,這些溶劑可單個使用或 需要時可呈其兩種或超過兩種之混合物形式使用。
獲得更精細顏料之製程中所用的水溶性無機鹽之實例包含氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鋇及硫酸鈉。
獲得更精細顏料之製程中所用的水溶性無機鹽之量(以質量計)為顏料之1倍至50倍。雖然更大之量可產生更強的研磨作用,但自生產力之觀點而言,以質量計之水溶性無機鹽之量較佳為顏料之1倍至10倍。獲得更精細顏料之製程中所用的水溶性無機鹽之水分含量較佳為1重量%或低於1重量%。
獲得更精細顏料之製程中所用的水溶性有機溶劑之量相對於100質量份顏料較佳為50質量份至300質量份、更佳100質量份至200質量份。
獲得更精細顏料之製程中的濕式粉碎設備之操作條件不受特別限制。為用研磨介質有效地研磨,設備為捏合機時之操作條件為設備中刀片之旋轉數較佳為10rpm至200rpm,且雙軸轉動之間的比率較佳相對較高,從而獲得更大研磨作用。包含乾式粉碎時間之總操作時間較佳為1小時至8小時,且設備之內部溫度較佳為50攝氏度至150攝氏度。作為粉碎介質之水溶性無機鹽較佳具有5微米至50微米之粉碎粒度,具有尖銳的粒徑分佈,且具有球形形狀。
在下文,舉例說明作為本發明之一較佳實施例的(A)顏料包含(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)二噁嗪紫顏料之情況。
(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者與(A-2)二噁嗪紫顏料的每一者可單獨用以製備各別顏料分散液,或可組合用以製備單一顏料分散液。
當兩種或超過兩種顏料分散液組合使用時,顏料分散液之組成(除顏料外)及/或製備顏料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。分散方法可例如為將藉由預先混合顏料與顏料分散劑且用均質器或其類似物分散混合物所獲得之分散液以使用氧化鋯珠粒或其類似物的珠粒分散機(例如商標名:帝斯曼(DISPERMAT),格茨曼(GETZMANN)製造)精細分散的方法。
顏料分散劑
用於製備顏料分散液之顏料分散劑的實例包含聚合物分散劑(諸如聚醯胺胺(polyamine amide)及其鹽、聚羧酸及其鹽、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)丙烯酸系共聚物或萘磺酸福馬林(formalin)縮合物)、界面活性劑(諸如聚氧乙烯磷酸烷酯、聚氧乙烯烷基胺或烷醇胺)及顏料衍生物。
聚合分散劑可根據其結構進一步分為線性聚合物、末端改質之聚合物、接枝聚合物及嵌段聚合物。
具有針對顏料表面之錨定部分(anchor moiety)之末端改質之聚合物的實例包含末端具有磷酸基團之聚合物, 諸如JP-A第3-112992號及日本專利申請國家公開第2003-533455號中描述之聚合物;末端具有磺酸基之聚合物,諸如JP-A第2002-273191號中描述之聚合物;及具有有機染料之部分骨架或雜環之聚合物,諸如JP-A第9-77994號中描述之聚合物。此外,具有引入兩個或超過兩個針對顏料表面之錨定部分(諸如酸基、鹼基、有機染料之部分骨架或雜環)之末端的聚合物(諸如JP-A第2007-277514號中描述之聚合物)為較佳,因為其展現良好的分散穩定性。
具有針對顏料表面之錨定部分之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JP-A第54-37082號、日本專利申請國家公開第8-507960號及JP-A第2009-258668號中描述的反應產物;聚烯丙基胺與聚酯之反應產物,諸如JP-A第9-169821號中描述的反應產物;巨單體與含氮單體之共聚物,諸如JP-A第10-339949號及JP-A第2004-37986號中描述的共聚物;具有有機染料之部分骨架或雜環的接枝聚合物,諸如JP-A第2003-238837號、JP-A第2008-9426號及JP-A第2008-81732號中描述的聚合物;及巨單體與含酸基單體之共聚物,諸如JP-A第2010-106268號中描述的共聚物。自顏料分散液之分散性及分散穩定性以及著色感放射線性組成物之可顯影性的觀點而言,具有鹼基及酸基之兩性分散劑樹脂(諸如JP-A第2009-203462號中描述的分散劑樹脂)為更佳。
用於藉由自由基聚合產生具有針對顏料表面之錨定 部分之接枝聚合物的巨單體可選自已知巨單體,諸如AA-6(具有末端甲基丙烯醯基之聚甲基丙烯酸甲酯)、AS-6(具有末端甲基丙烯醯基之聚苯乙烯)、AN-6S(具有末端甲基丙烯醯基之苯乙烯-丙烯腈共聚物)及AB-6(具有末端甲基丙烯醯基之聚丙烯酸丁酯)(商標名,東亞合成有限公司(Toagosei Co.Ltd.)製造);普拉賽璐(PLACCEL)FM5(5莫耳當量ε-己內酯添加至甲基丙烯酸2-羥乙酯中之產物)及FA10L(10莫耳當量ε-己內酯添加至丙烯酸2-羥乙酯中之產物)(商標名,大賽璐化學工業有限公司(Daicel Chemical Industries,Ltd.)製造);及JP-A第2-272009號中描述之聚酯巨單體。其中考慮到顏料分散液之分散性及分散穩定性以及藉由使用顏料分散液獲得之著色感放射線性組成物的可顯影性,具有卓越可撓性及溶劑相容性之聚酯巨單體為更佳。此外,JP-A第2-272009號中描述之聚酯巨單體為更佳。
具有針對顏料表面之錨定部分之嵌段聚合物的較佳實例包含JP-A第2003-49110號及JP-A第2009-52010號中描述之嵌段聚合物。
可用於本發明之顏料分散劑亦可作為市售產品獲得,且其特定實例包含帝斯畢克(DISPERBYK)-101(聚醯胺胺磷酸酯)、107(羧酸酯)、110(含有酸基之共聚物)、130(聚醯胺)、161、162、163、164、165、166及170(高分子量共聚物)及畢克(BYK)-P104及P105(高分子量不飽和聚羧酸)(商標名,畢克化學(BYK Chemie)製造); 愛佳(EFKA)4047、4050、4010、4165(聚胺基甲酸酯類)、愛佳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)及6750(偶氮顏料衍生物)(商標名,愛佳製造);阿吉斯帕(AJISPER)PB821、PB822、PB880及PB881(商標名,味之素精細化學公司(Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.)製造);福隆替(FLOWLEN)TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)、泊力福隆(POLYFLOW)第50E號及第300號(丙烯酸系共聚物)(商標名,共榮社化學有限公司(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.)製造);帝斯帕隆(DISPARLON)KS-860、873SN、874、#2150(脂族聚羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705及DA-725(商標名,楠本化學有限公司(Kusumoto Chemicals,Ltd.)製造);戴莫耳(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)、霍木諾爾(HOMOGENOL)L-18(高分子聚羧酸)、伊慕根(EMULGEN)920、930、935及985(聚氧乙烯壬基苯基醚)及阿塞塔(ACETAMIN)86(硬脂胺乙酸酯)(商標名,花王公司(Kao Corporation)製造);索斯帕斯(SOLSPERSE)5000(酞菁衍生物)、22000(偶氮顏料衍生物)、13240(聚酯胺)、3000、17000及27000(末端具有官能部分之聚合物)、24000、28000、32000及38500(接枝聚合物)(商標名,路博潤公司(Lubrizol Corporation)製造);尼克爾(NIKKOL)T106(聚氧乙烯脫水山梨糖醇 單油酸酯)及MYS-IEX(聚氧乙烯單硬脂酸酯)(商標名,日高化工有限公司(Nikko Chemicals,Co.,Ltd.)製造);海諾克(HINOACT)T-8000E及其類似物(商標名,川口精細化學有限公司(Kawaken Fine Chemicals,Co.,Ltd.)製造);KP341(有機矽氧烷聚合物)(商標名,信越化學工業有限公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)製造);W001(陽離子型界面活性劑,商標名,可自裕商有限公司(Yusho Co.,Ltd.)獲得);非離子型界面活性劑,諸如聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚(polyoxyethylene oleyl ether)、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯及脫水山梨糖醇脂肪酸酯;W004、W005及W017(陰離子型界面活性劑)(商標名,可自裕商有限公司獲得);愛佳-46、愛佳-47、愛佳-47EA、愛佳聚合物(EFKA POLYMER)100、愛佳聚合物400、愛佳聚合物401、愛佳及聚合物450(商標名,森下產業公司(Morishita and Co.,Ltd.)製造);帝斯愛德(DISPERSE AID)6、帝斯愛德8、帝斯愛德15、帝斯愛德9100及其類似物(聚合物分散劑)(商標名,聖諾普科有限公司(San Nopco Limited)製造);阿德普洛(ADEKA PLURONIC)L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121及P-123(商標名,艾迪科公司(Adeka Corporation)製造);及伊奈特(IONET)S-20(商標名,三洋化成工業有限公司(Sanyo Chemical Industries,Ltd.) 製造)。
這些顏料分散劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。本發明中,較佳使用顏料衍生物與聚合物分散劑之組合。顏料分散劑可為具有顏料表面錨定部分之末端改質之聚合物、接枝聚合物或嵌段共聚物與下述作為顏料分散劑之鹼溶性黏合劑的組合。此外,作為顏料分散劑,可使用下述鹼溶性黏合劑或由下式(ED)表示之化合物。
顏料分散液中顏料分散劑之含量相對於100質量份顏料較佳為1質量份至80質量份,更佳為5質量份至70質量份,更佳為10質量份至60質量份。
明確言之,當使用聚合物分散劑時,其量相對於100質量份顏料較佳為5質量份至100質量份,更佳為10質量份至80質量份。
顏料衍生物
較佳地,顏料分散液更含有顏料衍生物。
此處,顏料衍生物意謂具有其中有機顏料經酸基、鹼基或鄰苯二甲醯亞胺甲基部分取代之結構的化合物。自分散性及分散穩定性之觀點而言,顏料衍生物較佳含有酸基或鹼基。
構成顏料衍生物之有機顏料之實例包含二酮基吡咯并吡咯(diketopyrrolopyrrole)顏料、偶氮顏料、酞菁顏料、蒽醌(anthraquinone)顏料、喹吖啶酮(quinacridone)顏料、二噁嗪顏料、紫環酮(perinone)顏料、苝(perylene)顏料、硫靛(thioindigo)顏料、異吲哚啉顏料、異吲哚啉 酮顏料、喹啉黃(quinophthalone)顏料、士林(threne)顏料及金屬錯合物顏料。
顏料衍生物中含有之酸基之較佳實例包含磺酸基、羧酸基及磺酸四級銨鹽基團及羧酸四級銨鹽基團。其中羧酸基及磺酸基較佳,且磺酸基更佳。顏料衍生物中含有之鹼基較佳為胺基,且更佳為三級胺基。
顏料衍生物較佳為喹啉(quinoline)顏料衍生物、苯并咪唑酮(benzimidazolone)顏料衍生物或異吲哚啉顏料衍生物,且更佳為喹啉顏料衍生物或苯并咪唑酮顏料衍生物。
顏料分散液中顏料衍生物之含量相對於顏料之總質量較佳為1質量%至50質量%,且更佳為3質量%至30質量%。這些顏料衍生物可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
此外,當兩種或超過兩種顏料衍生物組合使用時,顏料衍生物之用量(總量)相對於100質量份顏料較佳在1質量份至30質量份、更佳3質量份至20質量份且更佳5質量份至15質量份之範圍內。
有機溶劑
顏料分散液可更含有有機溶劑。
有機溶劑基於顏料分散液中含有之各組分之溶解性、當顏料分散液用於著色感放射線性組成物時之塗佈性或其類似性質來選擇。有機溶劑之實例包含酯、醚、酮及芳族烴。其較佳實例包含3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙 酸乙酯、乙二醇乙酸乙醚(ethyl cellosolve acetate)、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、2-庚酮、環己酮、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚及丙二醇單甲醚乙酸酯。較佳使用下述(F)有機溶劑,其可包含在著色感放射線性組成物中。
顏料分散液中有機溶劑之含量較佳為50質量%至95質量%,且更佳為70質量%至90質量%。
聚合化合物
除上述組分之外,顏料分散液可更含有聚合化合物,以在顏料分散液用於著色感放射線性組成物時改善分散穩定性及控制可顯影性。
聚合化合物之實例包含聚醯胺胺及其鹽、聚羧酸及其鹽、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)丙烯酸系共聚物(較佳為含有羧酸基且在其側鏈中含有可聚合基團之(甲基)丙烯酸酯共聚物)及萘磺酸福馬林縮合物。這些聚合物之物質較佳為具有針對顏料表面之錨定部分之末端改質之聚合物、接枝聚合物或嵌段聚合物,因為其可連接至顏料表面且用以防止顏料再聚集。聚合物質之實例包含含有作為共聚單元之具有雜環之單體及具有烯系不飽和鍵之可聚合寡聚物的接枝共聚物。
聚合物質之實例更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、聚氧乙烯 壬基苯基醚、聚酯胺、聚氧乙烯脫水山梨糖醇單油酸酯及聚氧乙烯單硬脂酸酯。
這些聚合物質可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
顏料分散液中聚合物質之含量相對於顏料之總質量較佳為20質量%至80質量%,更佳為30質量%至70質量%,且更佳為40質量%至60質量%。
製備著色感放射線性組成物
著色感放射線性組成物可使用上述(A)顏料(或顏料分散液)與(B)光聚合起始劑、(C)可聚合化合物及視情況選用之各別組分(諸如(D)紫外線吸收劑、(E)鹼溶性樹脂、(F)有機溶劑或界面活性劑)一起來製備。著色感放射線性組成物用於形成本發明彩色濾光片之著色像素,且舉例而言,將藉由聚合來固化著色感放射線性組成物所獲得之著色固化膜用作著色像素。
在下文,詳細描述本發明之著色感放射線性組成物中含有之各組分。
此處,關於本發明之著色感放射線性組成物,「總固體含量」指示除有機溶劑以外之著色感放射線性組成物之組分的總質量。
如本文所用,術語「烷基(alkyl group)」指示「直鏈、分支鏈或環狀(linear,branched,or cyclic)」烷基,其可經取代或未經取代。
如本文所用,術語「(甲基)丙烯酸酯((meth)acrylate)」 指示丙烯酸酯與甲基丙烯酸酯中之兩者或任一者,術語「(甲基)丙烯酸基((meth)acryl)」指示丙烯酸基與甲基丙烯酸基中之兩者或任一者,且術語「(甲基)丙烯醯基((meth)acryloyl)」指示丙烯醯基與甲基丙烯醯基中之兩者或任一者。
如本文所用之單體不同於寡聚物與聚合物,且指示重量平均分子量為2,000或低於2,000之化合物。如本文所用,術語「可聚合化合物(polymerizable compound)」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(polymerizable functional group)」指示涉及聚合反應之基團。
此外,如本文所用,關於未與「經取代或未經取代(substituted or unsubstituted)」之描述相關聯之基團(或原子團)的描述不僅包含無取代基之基團,而且亦包含具有取代基之基團。舉例而言,術語「烷基」不僅包含無取代基之烷基(亦即未經取代之烷基),而且亦包含具有取代基之烷基(亦即經取代之烷基)。
如本文所用,術語「製程(process)」不僅包含各別製程,而且亦包含未與其他製程明確區分開之製程,只要由此獲得製程之所需作用即可。
如本文所用,術語「放射線(radiation)」包含可見光、紫外光、遠紫外光、電子束、X射線及其類似物。
光聚合起始劑
本發明之感放射線性組成物含有(B)光聚合起始劑。
作為用於本發明之光聚合起始劑(以下可簡稱為「聚合起始劑」),可使用下述已知為光聚合起始劑者。
用於本發明之光聚合起始劑不受特別限制,只要其能夠起始可聚合化合物之聚合即可,且可酌情選自已知之光聚合起始劑。舉例而言,在紫外光/可見光區中具有感光性之化合物為較佳。
光聚合起始劑可為可以某一方式與光激發敏化劑相互作用而得到活性自由基之活化劑,或可為視單體種類而定,可起始陽離子聚合之起始劑。
此外,光聚合起始劑較佳含有至少一種在約300奈米至約800奈米(更佳330奈米至500奈米)之波長區內具有約50之分子吸收係數的化合物。
本發明中光聚合起始劑之實例包含鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架者及具有噁二唑骨架者);醯基膦化合物,諸如醯基膦氧化物;六芳基聯咪唑;肟化合物,諸如肟衍生物;有機過氧化物;硫基化合物;酮化合物;芳族鎓鹽;酮肟醚;胺基苯乙酮化合物;及羥基苯乙酮。其中肟化合物較佳。
具有三嗪骨架之鹵化烴化合物之實例包含若林(Wakabayashi)等人在日本化學會通報(Bull.Chem.Soc.Japan),42,2924(1969)中描述之化合物、諸如英國專利第1388492號中描述的化合物、諸如JP-A第53-133428號中描述的化合物、諸如德國專利第3337024號中描述者的化合物、諸如沙菲爾(F.C.Schaefer)等人在有機化學期刊 (J.Org.Chem.),29,1527(1964)中描述的化合物、諸如JP-A第62-58241號中描述的化合物、諸如JP-A第5-281728號中描述的化合物、諸如JP-A第5-34920號中描述的化合物及諸如美國專利第4212976號中描述的化合物。
美國專利第4212976號中描述之化合物的實例包含具有噁二唑骨架之化合物(諸如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-噁二唑或2-三溴甲基-5-苯乙烯基-1,3,4-噁二唑)。
光聚合起始劑之實例更包含吖啶衍生物(例如9-苯基吖啶及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、苯基三溴甲基碸及苯基三氯甲基酮)、香豆素(例如3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-苯并呋喃甲醯基)-7-(1-吡咯啶基)香豆素、3-苯甲醯基-7-二乙基胺基香豆素、3-(2-甲氧基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二甲基胺基苯甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3,3'-羰基雙(5,7-二-正丙氧基香豆素)、3,3'-羰基雙(7-二乙基胺基香豆素)、3-苯甲醯基-7-甲氧基香豆素、3-(2-呋喃甲醯基)-7-二乙基胺基香豆素、3-(4-二乙基胺基 桂皮醯基)-7-二乙基胺基香豆素、7-甲氧基-3-(3-吡啶基羰基)香豆素、3-苯甲醯基-5,7-二丙氧基香豆素、7-苯并三唑-2-基香豆素及諸如JP-A第5-19475號、第7-271028號、第2002-363206號、第2002-363207號、第2002-363208號及第2002-363209號中描述者的香豆素化合物)、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-戊基苯基膦氧化物及路西瑞(LUCIRIN TPO)(商標名,巴斯夫公司(BASF Corporation)製造)、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)鈦及η5-環戊二烯基-η6-異丙苯基-鐵(1+)-六氟磷酸鹽(1-))及諸如JP-A第53-133428號、JP-B第57-1819號及第57-6096號以及美國專利第3615455號中描述者的化合物。
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-乙氧基羰基二苯甲酮、二苯甲酮四羧酸及其四甲酯、4,4'-雙(二烷基胺基)二苯甲酮(例如4,4'-雙(二甲基胺基)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(二羥基乙基胺基)二苯甲酮、4-甲氧基-4'-(二甲基胺基)二苯甲酮及4,4'-二甲氧基二苯甲酮)、4-(二甲基胺基)二苯甲酮、4-(二甲基胺基)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、2-氯-噻噸酮、2,4-二乙基噻噸 酮、茀酮、2-苯甲基-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-1-丁酮、2-甲基-1-[4-(甲基硫基)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-丁基吖啶酮及N-丁基-氯吖啶酮。
作為光聚合起始劑,亦可較佳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。更具體言之,例如JP-A第10-291969號中描述之胺基苯乙酮起始劑及諸如日本專利第4225898號中描述的醯基膦氧化物起始劑亦適用。
作為羥基苯乙酮起始劑,可使用豔佳固(IRGACURE)-184、達若可(DAROCUR)-1173、豔佳固-500、豔佳固-2959及豔佳固-127(商標名,巴斯夫公司製造)。胺基苯乙酮起始劑之市售產品之實例包含豔佳固-907、豔佳固-369及豔佳固-379(商標名,巴斯夫公司製造)。作為胺基苯乙酮起始劑,可使用吸收波長與365奈米、405奈米或其類似長度之長波長光源相配的化合物,諸如JP-A第2009-191179號中描述之化合物。亦可使用醯基膦起始劑之市售產品,諸如豔佳固-819或達若可-TPO(商標名,巴斯夫公司製造)。
光聚合起始劑更佳為肟化合物。可使用之肟起始劑之特定實例包含JP-A第2001-233842號中描述之化合物、 JP-A第2000-80068號中描述之化合物及JP-A第2006-342166號中描述之化合物。
較佳用作本發明中光聚合起始劑之包含肟衍生物之肟化合物的實例包含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-酮及2-乙氧基羰基氧基亞胺基-1-苯基丙-1-酮。
肟化合物之實例更包含諸如化學學會會刊(J.C.S.)柏爾金第二輯(Perkin II)(1979)第1653頁至第1660頁、化學學會會刊柏爾金第二輯(1979)第156頁至第162頁、光聚合物科學與技術雜誌(Journal of Photopolymer Science and Technology)(1995)第202頁至第232頁及JP-A第2000-66385號中描述的化合物及諸如JP-A第2000-80068號、日本國家階段公開第2004-534797號及JP-A第2006-342166號中描述的化合物。
其市售產品之實例包含豔佳固OXE-01(巴斯夫公司製造)及豔佳固OXE-02(巴斯夫公司製造)。
此外,作為除上述以外之肟酯化合物,可使用肟鍵聯至咔唑之N-位置的化合物,如日本國家階段公開第2009-519904號中所描述;雜取代基引入二苯甲酮部分中之化合物,如美國專利第7626957號中所描述;硝基引入染料部分中之化合物,如JP-A第2010-15025號及美國專利公開第2009-292039號中所描述;WO 2009/131189中描 述之酮肟化合物;同一分子中含有三嗪骨架及肟骨架之化合物,如美國專利第7556910號中所描述;在405奈米下具有最大吸收且對g-線光源具有優良敏感性之化合物,如JP-A第2009-221114號中所描述;或其類似物。
此外,較佳亦可使用JP-A第2007-231000號及第2007-322744號中描述之環狀肟化合物。在這些環狀肟化合物中,自高光吸收率及為獲得高敏感性之觀點而言,如JP-A第2010-32985號及第2010-185072號中所描述之與咔唑染料縮合之環狀肟化合物尤其較佳。
此外,較佳可使用如JP-A第2009-242469號中所描述的在肟化合物之特定部分具有不飽和鍵之化合物,因為藉由自聚合惰性自由基再生活性自由基可獲得高敏感性。
最佳可使用如JP-A第2007-269779號中所描述之具有特定取代基之肟化合物或如JP-A第2009-191061號中所描述之具有硫芳基之肟化合物。
明確言之,作為肟化合物,由下式(OX-1)表示之化合物為較佳。此處,根據本發明之肟化合物可為肟之N-O鍵呈(E)型的肟化合物,或肟之N-O鍵呈(Z)型的肟化合物,或肟之N-O鍵為(E)型與(Z)型之混合物的肟化合物。
在式(OX-1)中,R及B各自獨立地表示單價取代基;A表示二價有機基團;且Ar表示芳基。
在式(OX-1)中,由R表示之單價取代基較佳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、烷基硫羰基及芳基硫羰基。這些基團可具有一或多個取代基。此外,上述取代基可更經另一個取代基取代。
取代基之實例包含鹵原子、芳氧基、烷氧羰基、芳氧羰基、醯氧基、醯基、烷基及芳基。
可具有取代基之烷基較佳為具有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、十八烷基、異丙基、異丁基、第二丁基、第三丁基、1-乙基戊基、環戊基、環己基、三氟甲基、2-乙基己基、苯甲醯甲基、1-萘甲醯基甲基、2-萘甲醯基甲基、4-甲基硫基苯甲醯甲基、4-苯基硫基苯甲醯甲基、4-二甲基胺基苯甲醯甲基、4-氰基苯甲醯甲基、4-甲基苯甲醯甲基、2-甲基苯甲醯甲基、3-氟苯甲醯甲基、3-三氟甲基苯甲醯甲基及3-硝基苯甲醯甲基。
可具有取代基之芳基較佳為具有6至30個碳原子之芳基,且其特定實例包含苯基、聯苯基(biphenyl group)、1-萘基(1-naphthyl group)、2-萘基、9-蒽基(9-anthryl group)、9-菲基(9-phenanthryl group)、1-芘基(1-pyrenyl group)、5-稠四苯基(5-naphthacenyl group)、1-茚基(1-indenyl group)、2-薁基(2-azulenyl group)、9-茀基(9-fluorenyl group)、聯三苯基(terphenyl group)、聯四苯基(quaterphenyl group)、鄰甲苯基(o-tolyl group)、間甲苯基(m-tolyl group)、對甲苯基(p-tolyl group)、二甲苯基(xylyl group)、鄰異丙苯基(o-cumenyl group)、間異丙苯基(m-cumenyl group)、對異丙苯基(p-cumenyl group)、均三甲苯基(mesityl group)、并環戊二烯基(pentalenyl group)、聯萘基(binaphthalenyl group)、聯三萘基(ternaphthalenyl group)、聯四萘基(quaternaphthalenyl group)、并環庚三烯基(heptalenyl group)、伸聯苯基(biphenylenyl group)、二環戊二烯并苯基(indacenyl group)、丙二烯合茀基(fluoranthenyl group)、苊基(acenaphthylenyl group)、乙烯合蒽基(aceanthrylenyl group)、萉基(phenalenyl group)、茀基、蒽基、聯蒽基(bianthracenyl group)、聯三蒽基(teranthracenyl group)、聯四蒽基(quateranthracenyl group)、蒽醌基(anthraquinolyl group)、菲基、聯伸三苯基(triphenylenyl group)、芘基、屈基(chrysenyl group)、稠四苯基(naphthacenyl group)、七曜烯基(pleiadenyl group)、苉基(picenyl group)、苝基、聯五苯基(pentaphenyl group)、稠五苯基(pentacenyl group)、聯四苯基(tetraphenylenyl group)、聯六苯基(hexaphenyl group)、異稠六苯基(hexacenyl group)、茹基(rubicenyl group)、蔻基(coronenyl group)、聯伸三萘基 (trinaphthylenyl group)、異稠七苯基(heptaphenyl group)、稠七苯基(heptacenyl group)、苒基(pyranthrenyl group)及莪基(ovalenyl group)。
可具有取代基之醯基較佳為具有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-甲基硫基苯甲醯基、4-苯基硫基苯甲醯基、4-二甲基胺基苯甲醯基、4-二乙基胺基苯甲醯基、2-氯苯甲醯基、2-甲基苯甲醯基、2-甲氧基苯甲醯基、2-丁氧基苯甲醯基、3-氯苯甲醯基、3-三氟甲基苯甲醯基、3-氰基苯甲醯基、3-硝基苯甲醯基、4-氟苯甲醯基、4-氰基苯甲醯基及4-甲氧基苯甲醯基。
可具有取代基之烷氧羰基較佳為具有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、十八烷氧羰基及三氟甲氧基羰基。
可具有取代基之芳氧羰基之特定實例包含苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基、4-甲基硫基苯氧基羰基、4-苯基硫基苯氧基羰基、4-二甲基胺基苯氧基羰基、4-二乙基胺基苯氧基羰基、2-氯苯氧基羰基、2-甲基苯氧基羰基、2-甲氧基苯氧基羰基、2-丁氧基苯氧基羰基、3-氯苯氧基羰基、3-三氟甲基苯氧基羰基、3-氰基苯氧基羰基、3-硝基苯氧基羰基、4-氟苯氧基羰基、4-氰基苯氧基羰基及4-甲氧基苯氧基羰基。
可具有取代基之雜環基團較佳為含有氮原子、氧原子、硫原子或磷原子之芳族或脂族雜環基團。
其特定實例包含噻吩基(thienyl group)、苯并[b]噻吩基(benzo[b]thienyl group)、萘并[2,3-b]噻吩基(naphtho[2,3-b]thienyl group)、噻嗯基(thianthrenyl group)、呋喃基(furyl group)、哌喃基(pyranyl group)、異苯并呋喃基(isobenzofuranyl group)、苯并哌喃基(chromenyl group)、呫噸基(xanthenyl group)、啡噁噻基(phenoxathiinyl group)、2H-吡咯基(2H-pyrrolyl group)、吡咯基(pyrrolyl group)、咪唑基(imidazolyl group)、吡唑基(pyrazolyl group)、吡啶基(pyridyl group)、吡嗪基(pyrazinyl group)、嘧啶基(pyrimidinyl group)、噠嗪基(pyridazinyl group)、吲哚嗪基(indolizinyl group)、異吲哚基(isoindolyl group)、3H-吲哚基(3H-indolyl group)、吲哚基(indolyl)、1H-吲唑基(1H-indazolyl)、嘌呤基(purinyl group)、4H-喹嗪基(4H-quinolizinyl group)、異喹啉基(isoquinolyl group)、喹啉基(quinolyl group)、酞嗪基(phthalazinyl group)、萘啶基(naphthyridinyl group)、喹喏啉基(quinoxalinyl group)、喹唑啉基(quinazolinyl group)、噌啉基(cinnolinyl group)、喋啶基(pteridinyl group)、4aH-咔唑基(4aH-carbazolyl group)、咔唑基(carbazolyl group)、β-咔啉基(β-carbolinyl group)、啡啶基(phenanthridinyl group)、吖啶基(acridinyl group)、呸啶基(perimidinyl group)、啡啉基(phenanthrolinyl group)、 啡嗪基(phenazinyl group)、啡呻嗪基(phenarsazinyl group)、異噻唑基(isothiazolyl group)、啡噻嗪基(phenothiazinyl group)、異噁唑基(isooxazolyl group)、呋呫基(furazanyl group)、啡噁嗪基(phenoxazinyl group)、異苯并二氫哌喃基(isochromanyl group)、苯并二氫哌喃基(chromanyl group)、吡咯啶基(pyrrolidinyl group)、吡咯啉基(pyrrolinyl group)、咪唑啶基(imidazolidinyl group)、咪唑啉基(imidazolinyl group)、吡唑啶基(pyrazolidinyl group)、吡唑啉基(pyrazolinyl group)、哌啶基(piperidyl group)、哌嗪基(piperazinyl group)、吲哚啉基(indolinyl group)、異吲哚啉基(isoindolinyl group)、奎寧環基(quinuclidinyl group)、嗎啉基(morpholinyl group)及噻噸基(thioxanthryl group)。
可具有取代基之烷基硫基羰基之特定實例包含甲基硫基羰基、丙基硫基羰基、丁基硫基羰基、己基硫基羰基、辛基硫基羰基、癸基硫基羰基、十八烷基硫基羰基及三氟甲基硫基羰基。
可具有取代基之芳基硫基羰基之特定實例包含1-萘基硫基羰基、2-萘基硫基羰基、4-甲基硫基苯基硫基羰基、4-苯基硫基苯基硫基羰基、4-二甲基胺基苯基硫基羰基、4-二乙基胺基苯基硫基羰基、2-氯苯基硫基羰基、2-甲基苯基硫基羰基、2-甲氧基苯基硫基羰基、2-丁氧基苯基硫基羰基、3-氯苯基硫基羰基、3-三氟甲基苯基硫基羰基、3-氰基苯基硫基羰基、3-硝基苯基硫基羰基、4-氟苯基硫 基羰基、4-氰基苯基硫基羰基及4-甲氧基苯基硫基羰基。
式(OX-1)中,由B表示之單價取代基表示芳基、雜環基團、芳基羰基或雜環羰基。這些基團可進一步具有一或多個取代基。取代基之實例包含上述取代基。此外,取代基可更經另一個取代基取代。
其中如下所示之結構尤其較佳。
在如下所示之結構中,Y、X及n分別具有與下述式(OX-2)中Y、X及n相同之定義及相同之較佳定義。
式(OX-1)中,由A表示之二價有機基團之實例包含具有1至12個碳原子之伸烷基、伸環烷基及伸炔基。這些基團可具有一或多個取代基。取代基之實例可包含上述取代基。此外,取代基可更經另一個取代基取代。
其中,自提高敏感性及抑制因加熱老化而導致之著色(coloring)的觀點而言,式(OX-1)中之A較佳為未經取代之伸烷基、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)取代之伸烷基或經芳基(諸如苯基、對甲苯基、二甲苯基、異丙苯基、萘基、蒽基、菲基或苯乙烯基)取代之伸烷基。
式(OX-1)中,由Ar表示之芳基較佳為可具有取代基之具有6至30個碳原子之芳基。取代基之實例包含與引 入經取代之芳基中之取代基相同的取代基,這些芳基在上文例示為可具有取代基之芳基之特定實例。
其中,自提高敏感性及抑制因加熱老化而導致之著色的觀點而言,經取代或未經取代之苯基較佳。
自敏感性之觀點而言,式(OX-1)中,由式(OX-1)中Ar與相鄰S形成之結構「SAr」較佳為如下所示之結構。此處,Me表示甲基,且Et表示乙基。
肟化合物較佳為由下式(OX-2)表示之化合物。
式(OX-2)中,R及X各自獨立地表示單價取代基;A及Y各自獨立地表示二價有機基團;Ar表示芳基;且n表示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。
式(OX-2)中R、A及Ar分別具有與式(OX-1)中R、A及Ar相同之定義及相同之較佳定義。
式(OX-2)中,由X表示之單價取代基之實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、醯基、烷氧羰基、胺基、雜環基團及鹵原子。這些基團可具有一或多個取代基。取代基之實例可包含上述取代基。此外,取代基可更經另一個取代基取代。
其中,自溶劑溶解性及提高長波長區中吸收效率的觀點而言,式(OX-2)中X較佳為烷基。
此外,式(OX-2)中n表示0至5之整數,且較佳表示0至2之整數。
式(OX-2)中由Y表示之二價有機基團之實例包含如下所示之結構。此處,如下所示之基團中,「*」符號指 示式(OX-2)中Y鍵結至相鄰碳原子之鍵結位點。
在這些光聚合起始劑中,自提高敏感性之觀點而言,以下結構較佳。
此外,肟化合物較佳為由下式(OX-3)表示之化合物。
式(OX-3)中,R及X各自獨立地表示單價取代基; A表示二價有機基團;Ar表示芳基;且n表示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。
式(OX-3)中R、X、A、Ar及n分別具有與式(OX-2)中R、X、A、Ar及n相同之定義及相同之較佳定義。
較佳使用之肟化合物之特定實例如下所示,但本發明不限於這些特定實例。
肟化合物在350奈米至500奈米之波長區中具有最大吸收波長,較佳在360奈米至480奈米之波長區中具有吸收波長,且更佳在365奈米及455奈米下具有高吸收率。
自敏感性之觀點而言,肟化合物在365奈米或405奈米下之莫耳吸收係數較佳為1,000至300,000,更佳為2,000至300,000,且尤其較佳為5,000至200,000。
化合物之莫耳吸收係數可藉由已知之方法,明確言之,例如經由使用紫外線/可見光分光光度計(商標名:凱瑞(CARRY)-5分光光度計,瓦里安(Varian)製造)在0.01g/L之濃度下使用乙酸乙酯作為溶劑量測來確定。
本發明中,視需要,兩種或超過兩種光聚合起始劑可組合使用。
本發明之著色感放射線性組成物中包含的光聚合起始劑之含量(在包含多種光聚合起始劑的情況下為總含量)相對於著色感放射線性組成物之總固體含量較佳為0.1質量%至20質量%,更佳為0.5質量%至10質量%,且更佳為1質量%至5質量%。當含量在上述範圍內時,可獲得優良的敏感性及圖案可成形性。
著色感放射線性組成物可含有敏化劑以達成改善光 聚合起始劑之自由基產生效率且將敏感波長改變至較長波長的目的。可用於本發明之敏化劑較佳為能夠藉由電子傳遞機制或能量傳遞機制敏化(C)光聚合起始劑之敏化劑。
可用於著色感放射線性組成物中之敏化劑之實例包含諸如JP-A第2008-32803號之第[0101]段至第[0154]段中描述的化合物。
自對深部分之光吸收效率及起始劑之分解效率的觀點而言,著色感放射線性組成物中敏化劑之含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量較佳為0.1質量%至20質量%,且更佳為0.5質量%至15質量%。
這些敏化劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
(C)可聚合化合物
著色感放射線性組成物包含(C)可聚合化合物。
更具體言之,可聚合化合物選自含有至少一個、較佳兩個或超過兩個末端烯系不飽和鍵之化合物。其中四官能或超過四官能之多官能可聚合化合物較佳,且五官能或超過五官能之化合物更佳。
這些化合物為此項技術中廣泛已知,且本發明中,這些化合物中的任一者均可使用而無任何限制。化合物可具有選自單體、預聚物(亦即二聚物、三聚物或寡聚物)或其混合物或其(共)聚合物之化學形式。本發明中,這些可聚合化合物可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
單體及其預聚物之實例包含不飽和羧酸(諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、異巴豆酸或順丁烯二酸)及其酯及醯胺,以及其(共)聚合物。其較佳實例包含不飽和羧酸與脂族多元醇化合物之酯、不飽和羧酸與脂族多價胺化合物(aliphatic polyvalent amine)之醯胺及其(共)聚合物。此外,適合使用具有親核取代基(諸如羥基、胺基或巰基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能異氰酸酯或環氧樹脂(epoxies)的加成反應產物;及不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能羧酸的脫水縮合產物。此外,適合使用具有親電子取代基(諸如異氰酸酯基或環氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的加成產物;及具有可釋放取代基(releasable substituent)(諸如鹵基或甲苯磺醯氧基)之不飽和羧酸酯或醯胺與單官能或多官能醇、胺或硫醇的取代反應產物。此外,作為另一個實例,亦可使用藉由用不飽和膦酸、苯乙烯、乙烯醚或其類似物置換上述不飽和羧酸所獲得之化合物之族群。
可用於本發明中之其特定實例包含諸如JP-A第2009-288705號之第[0095]段至第[0108]段中描述的化合物。
可聚合單體較佳為具有至少一個加成可聚合之烯系不飽和基團且在大氣壓力下具有100℃或高於100℃之沸點的化合物。化合物之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)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯;聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己二醇(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(丙烯醯氧基丙基)醚、三(丙烯醯氧基乙基)異氰尿酸酯;藉由添加環氧乙烷或環氧丙烷至多官能醇(諸如甘油或三羥甲基乙烷)且將所得加合物(甲基)丙烯酸酯化所形成之化合物;丙烯酸胺基甲酸酯(urethane acrylate),諸如JP-B第48-41708號及第50-6034號及JP-A第51-37193號中描述之丙烯酸胺基甲酸酯;聚酯丙烯酸酯,諸如JP-A第48-64183號及JP-B第49-43191號及第52-30490號中描述之聚酯丙烯酸酯;及多官能丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,諸如藉由環氧樹脂與(甲基)丙烯酸反應所形成之環氧(甲基)丙烯酸酯;及其混合物。
其實例更包含藉由多官能羧酸與具有環醚基團及烯系不飽和基團之化合物反應所獲得的多官能(甲基)丙烯酸酯(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)。
可用於本發明之可聚合化合物之較佳實例包含具有兩個或超過兩個烯系不飽和基團及茀環之化合物,諸如JP-A第2010-160418號及第2010-129825號以及日本專利第4364216號中描述之化合物;及卡多樹脂(cardo resin)。
具有至少一個加成可聚合之烯系不飽和基團且在大氣壓力下具有100℃或高於100℃之沸點的化合物之實例 亦包含JP-A第2008-292970號之第[0254]段至第[0257]段中描述的化合物。
除上述之外,可適合使用由下式(MO-1)至(MO-5)表示之自由基可聚合單體。此處,當T表示氧基伸烷基時,氧基伸烷基之碳末端鍵聯至R。
在式(MO-1)至式(MO-5)中,n表示0至14之整數,且m表示1至8之整數。分子中包含之多個R可彼此相同或不同。分子中包含之多個T可彼此相同或不同。
在由式(MO-1)至式(MO-5)表示之各可聚合化合物中,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)至式(MO-5)表示之可聚合化合物之特定實例包含諸如JP-A第2007-269779號之第[0248]段至第[0251]段中描述的化合物。
此外,可用於本發明之可聚合化合物之實例包含藉由添加環氧乙烷或環氧丙烷至多官能醇且將所得加合物(甲基)丙烯酸酯化所獲得的化合物,諸如JP-A第10-62986號之式(1)及式(2)中描述的化合物及其特定實例。
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(以商標名卡亞瑞德(KAYARAD)D-330購得,日本化藥有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(以商標名卡亞瑞德D-320購得,日本化藥有限公司製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(以 商標名卡亞瑞德D-310購得,日本化藥有限公司製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(以商標名卡亞瑞德DPHA購得,日本化藥有限公司製造)及藉由改質這些市售化合物使得其(甲基)丙烯醯基經由乙二醇或丙二醇殘基鍵聯所獲得之化合物。亦可使用這些丙烯酸酯之寡聚物。在下文,描述可聚合化合物之較佳實施例。
可聚合化合物可為具有酸基(諸如羧基)、磺酸基或磷酸基之多官能單體。當烯系化合物具有未反應羧基時,如在上述混合物之情況下,烯系化合物可原樣使用。然而,必要時,酸基可藉由烯系化合物之羥基與非芳族羧酸酐反應引入。在此情況下,非芳族羧酸酐之特定實例包含四氫鄰苯二甲酸酐(tetrahydrophthalic anhydride)、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐(alkylated tetrahydrophthalic anhydride)、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、丁二酸酐及順丁烯二酸酐。
本發明中,具有酸基之單體為脂族多羥基化合物與不飽和羧酸之酯,較佳為藉由脂族多羥基化合物之未反應羥基與非芳族羧酸酐反應引入酸基的多官能單體,且更佳為脂族多羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇之酯。其市售產品之實例包含多元酸改質之丙烯醯基寡聚物,諸如M-510及M-520(商標名,東亞合成有限公司(TOAGOSEI CO.,LTD.)製造)。
在本發明之著色感放射線性組成物中,這些可聚合化合物可單個使用。然而,因為在可聚合化合物之生產中很 難獲得單一種類之化合物,所以兩種或超過兩種可聚合化合物可組合使用。
必要時,無酸基之多官能單體及具有酸基之多官能單體可組合用作可聚合化合物。
具有酸基之多官能單體之酸值較佳為0.1mg KOH/g至40mg KOH/g,且更佳為5mg KOH/g至30mg KOH/g。當多官能單體之酸值為0.1mg KOH/g或超過0.1mg KOH/g時,可獲得在顯影劑中足夠的溶解性。當多官能單體之酸值為40mg KOH/g或少於40mg KOH/g時,有利於其產生或處理,藉此可獲得足夠的光聚合性且可獲得卓越的固化性以改善像素或其類似物之表面平滑度。因此,當兩種或超過兩種具有不同酸值之多官能單體組合使用時或當無酸基之多官能單體與具有酸基之多官能單體組合使用時,較佳調節多官能單體之整體酸值,使其在上述範圍內。
此外,在較佳實施例中,本發明之著色感放射線性組成物包含作為可聚合化合物之具有己內酯結構之多官能單體。
具有己內酯結構之可聚合化合物不受特別限制,只要在其分子內具有己內酯結構即可。其實例包含ε-己內酯改質之多官能(甲基)丙烯酸酯,其藉由多元醇(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、甘油、二甘油或三羥甲基三聚氰胺)與(甲基)丙烯酸酯及ε-己內酯進行酯化獲得。其中,由下式(Z-1)表示之具有己內酯結構之 多官能單體較佳。
式(Z-1)中,所有6個R均各自表示由下式(Z-2)表示之基團,或6個R中1至5個表示由下式(Z-2)表示之基團,且剩餘R表示由下式(Z-3)表示之基團。
式(Z-2)中,R1表示氫原子或甲基,m表示1或2之數目,且「*」符號表示鍵結位點。
式(Z-3)中,R1表示氫原子或甲基,且「*」符號表示鍵結位點。
這些具有己內酯結構之多官能單體可購得,例如卡亞瑞德DPCA系列(商標名,日本化藥有限公司製造)。其實例包含DPCA-20(式(Z-1)至式(Z-3)中m為1,由式(Z-2)表示之基團的數目為2且各R1表示氫原子之化 合物)、DPCA-30(式(Z-1)至式(Z-3)中m為1,由式(Z-2)表示之基團的數目為3,各R1表示氫原子之化合物)、DPCA-60(式(Z-1)至式(Z-3)中m為1,由式(Z-2)表示之基團的數目為6,且各R1表示氫原子之化合物)及DPCA-120(式(Z-1)至式(Z-3)中m為2,由式(Z-2)表示之基團的數目為6,各R1表示氫原子之化合物)(商標名,日本化藥有限公司製造)。
本發明中,具有己內酯結構之多官能單體可單個使用或呈其兩種或超過兩種之混合物形式使用。
根據本發明之可聚合化合物較佳為含有具有2個或超過2個碳原子之伸烷基氧基(諸如伸乙基氧基、伸丙基氧基或伸丁基氧基)之可聚合化合物。
在含有具有2個或超過2個碳原子之伸烷基氧基之可聚合化合物中,選自由下式(i)或式(ii)表示之化合物所構成的族群之至少一者為較佳。
式(i)及式(ii)中,各E獨立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-;其中各y獨立地表示0至10之整數;且 各X獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
式(i)中,由X表示之丙烯醯基的數目與甲基丙烯醯基的數目之和為三或四;各m獨立地表示0至10之整數;且m所有數目之和為0至40之整數。然而,當m所有數目之和為0時,任一X均表示羧基。
式(ii)中,由X表示之丙烯醯基的數目與甲基丙烯醯基的數目之和為五或六;各n獨立地表示0至10之整數;且n所有數目之和為0至60之整數。然而,當n所有數目之和為0時,任一X均表示羧基。
式(i)中,m較佳表示0至6之整數,且更佳0至4之整數。此外,m所有數目之和較佳為2至40之整數,更佳為2至16之整數,且更佳為4至8之整數。
式(ii)中,n較佳表示0至6之整數,且更佳0至4之整數。此外,n所有數目之和較佳為3至60之整數,更佳為3至24之整數,且更佳為6至12之整數。
較佳地,式(i)或式(ii)中-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-之氧原子側的末端鍵結至X。
由式(i)或式(ii)表示之化合物可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。式(ii)中所有6個X均表示丙烯醯基為更佳。
由式(i)或式(ii)表示之化合物可藉由習知製程來合成,所述習知製程包含藉由與環氧乙烷或環氧丙烷進行開環加成反應將開環骨架鍵聯至季戊四醇或二季戊四醇之製程及例如藉由與(甲基)丙烯醯氯反應將(甲基)丙烯醯基 引入開環骨架之末端羥基之製程來合成。各別製程為熟知之製程,且熟習此項技術者可輕易合成由式(i)或式(ii)表示之化合物。
在由式(i)或式(ii)表示之化合物中,季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物較佳。
其特定實例包含由下式(a)至式(f)表示之化合物(在下文,亦稱為「例示性化合物(a)至例示性化合物(f)」)。其中例示性化合物(a)、例示性化合物(b)、例示性化合物(e)及例示性化合物(f)較佳。
尤其例示性化合物(b)作為可聚合化合物是有效的,且其可顯著增強本發明之作用。
由式(i)或式(ii)表示之可聚合化合物之市售產品的實例包含SR-494(商標名,沙多瑪公司(Sartomer Company)製造),其為具有4個伸乙基氧基鏈之四官能丙烯酸酯;及DPCA-60,其為具有6個伸戊基氧基鏈之六官能丙烯酸酯;及TPA-330,其為具有三個伸異丁基氧基鏈之三官能丙烯酸酯(商標名,日本化藥有限公司製造)。
此外,作為可聚合化合物,可使用諸如日本接著學會志(Journal of the Adhesion Society of Japan)第20卷,第7期,第300-308頁(1984)中描述的可光固化單體或寡聚 物。
本發明之著色感放射線性組成物中可聚合化合物之含量相對於組成物之總固體含量較佳為2質量%至50質量%,更佳為2質量%至30質量%,且更佳為2質量%至25質量%。
(D)紫外線吸收劑
本發明之著色感放射線性組成物較佳更包含(D)紫外線吸收劑。
紫外線吸收劑較佳為在365奈米波長下每公克吸收係數超過100且在400奈米或超過400奈米波長下每公克吸收係數為10或少於10之化合物。此處,化合物之吸收係數為藉由使用紫外線/可見光分光光度計(商標名:凱瑞-5分光光度計,瓦里安公司製造)在0.01g/L之濃度下使用乙酸乙酯作為溶劑所測定之值。
在365奈米波長下每公克吸收係數超過100為較佳,因為待添加至著色感放射線性組成物中以獲得紫外線吸收作用之紫外線吸收劑之量減少,由此成功調配紫外線吸收劑之可能性增加。在400奈米或超過400奈米波長下每公克吸收係數為10或少於10為較佳,因為可抑制對可見光區中裝置光譜(device spectrum)的影響。
本發明中紫外線吸收劑較佳為由下式(I)表示之化合物,其為共軛二烯化合物。當使用所述共軛二烯化合物時,可抑制尤其在進行低照度曝光後顯影效能的波動,藉此可有效降低對與圖案可成形性(諸如圖案線寬、膜厚度或光 譜)相關之曝光照度的依賴性。
式(I)中,R1及R2各自獨立地表示氫原子、具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基。R1與R2可彼此相同或不同,但R1與R2不同時表示氫原子。
由R1或R2表示之具有1至20個碳原子之烷基的實例包含甲基、乙基、丙基、正丁基、正己基、環己基、正癸基、正十二烷基、正十八烷基、二十烷基、甲氧基乙基、乙氧基丙基、2-乙基己基、羥乙基、氯丙基、N,N-二乙基胺基丙基、氰基乙基、苯乙基、苯甲基、對第三丁基苯乙基、對第三辛基苯氧基乙基、3-(2,4-二第三戊基苯氧基)丙基、乙氧羰基甲基、2-(2-羥基乙氧基)乙基及2-呋喃基乙基。其中甲基、乙基、丙基、正丁基及正己基較佳。
由R1或R2表示之烷基可具有取代基。經取代烷基之取代基之實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、鹵原子、醯胺基、醯基、烷基硫基、芳基硫基、羥基、氰基、烷氧羰基、芳氧羰基、經取代之胺甲醯基、經取代之胺磺醯基、硝基、經取代之胺基、烷基磺醯基及芳基磺醯基。
由R1或R2表示之具有6至20個碳原子之芳基可為單環或縮合環,且可為經取代之芳基或未經取代之芳基。其實例包含苯基、1-萘基、2-萘基、蒽基、菲基、茚基、蒽 丁烯基(acenabutenyl group)及茀基。經取代之芳基之取代基的實例包含烷基、芳基、烷氧基、芳氧基、醯氧基、鹵原子、醯胺基、醯基、烷基硫基、芳基硫基、羥基、氰基、烷氧羰基、芳氧羰基、經取代之胺甲醯基、經取代之胺磺醯基、硝基、經取代之胺基、烷基磺醯基及芳基磺醯基。其中經取代或未經取代之苯基、1-萘基及2-萘基較佳。
R1及R2連同R1及R2鍵聯之氮原子一起形成環狀胺基。環狀胺基之實例包含哌啶基、嗎啉基、吡咯啶基、六氫氮呯基(hexahydroazepino group)及哌嗪基。
其中,作為R1及R2,具有1至8個碳原子之低碳烷基(諸如甲基、乙基、異丙基、丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、第三戊基、己基、辛基、2-乙基己基或第三辛基)及經取代或未經取代之苯基(諸如甲苯基、苯基、大茴香基、均三甲苯基、氯苯基或2,4-二-第三戊基苯基)較佳。亦較佳為R1及R2彼此鍵聯,連同式(I)中由N表示之氮原子一起形成環(諸如哌啶環、吡咯啶環或嗎啉環)。
式(I)中,R3及R4表示拉電子基團。此處,拉電子基團為哈麥特取代基常數(Hammett substituent constant)σp值(以下簡稱為「σp值(σp value)」)為0.20至1.0之拉電子基團。σp值較佳為0.30至0.8。
哈麥特規則為哈麥特(L.P.Hammett)於1935年為定量討論取代基對苯衍生物之反應或平衡的影響而提出之經驗規則。目前此規則之正確性得到廣泛承認。藉由哈麥特規則獲得之取代基常數包含σp值及σm值,且關於這些值 之描述可見於許多通用書中。舉例而言,其描述可見於「蘭氏化學手冊(Lange’s Handbook of Chemistry)」第12版,由迪恩(J.A.Dean)編輯,1979(麥格勞-希爾公司(McGraw-Hill))、「日本化學雜誌(Kagaku-no-Ryoiki,Journal of Japanese Chemistry)特別版」,第122卷,第96-103頁,1979(南江堂(Nankodo))及「化學評論(Chemical Reviews)」,第91卷,第165-195頁,1991。本發明中,並不意謂本發明之取代基不限於具有這些文獻已知之值的取代基。應瞭解,只要在基於哈麥特規則量測時取代基之值在上述範圍內,則具有所述值之取代基可包含在拉電子基團中,即使值不為這些文獻所知。
σp值為0.20至1.0之拉電子基團之特定實例包含醯基、醯氧基、胺甲醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、氰基、硝基、二烷基膦醯基、二芳基膦醯基、二芳基氧膦基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基、醯基硫基、胺磺醯基、硫代氰酯基(thiocyanate group)、硫羰基、經至少兩個或超過兩個鹵原子取代之烷基、經至少兩個或超過兩個鹵原子取代之烷氧基、經至少兩個或超過兩個鹵原子取代之芳氧基、經至少兩個或超過兩個鹵原子取代之烷基胺基、經至少兩個或超過兩個鹵原子取代之烷基硫基及芳基、雜環基團、氯原子、溴原子、偶氮基或經σp值為0.20或超過0.20之另一拉電子基團取代之硒氰酸酯基(selenocyanate group)。這些取代基中,可更具有取代基之取代基可更具有如上所述之取代基。
其中,本發明中,R3較佳為選自氰基、-COOR5、-CONHR5、-COR5及-SO2R5之基團;且R4較佳為選自氰基、-COOR6、-CONHR6、-COR6及-SO2R6之基團。R5及R6各自獨立地表示具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基。由R5或R6表示的具有1至20個碳原子之烷基及具有6至20個碳原子之芳基分別具有與R1及R2相同之定義及較佳定義。
其中,R3及R4較佳為醯基、胺甲醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、氰基、硝基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基或胺磺醯基;且更佳為醯基、胺甲醯基、烷氧羰基、芳氧羰基、氰基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、磺醯氧基或胺磺醯基。
此外,R3與R4可彼此鍵聯形成環。
R1、R2、R3或R4中之至少一者可為衍生自經由鍵聯基團與乙烯基連接之單體之聚合物的形式,或可為與另一單體一起形成之共聚物。
當R1、R2、R3或R4中之至少一者為共聚物時,另一單體之實例包含丙烯酸、α-氯丙烯酸、α-烷基丙烯酸(例如衍生自諸如甲基丙烯酸之丙烯酸之酯,較佳低碳烷基酯及醯胺(諸如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、第三丁基丙烯醯胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸正己酯、甲基丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸月桂酯或亞甲基雙丙烯醯胺)、乙烯基酯(例如乙酸乙烯酯、丙 酸乙烯酯及月桂酸乙烯酯)、丙烯腈、甲基丙烯腈、芳族乙烯基化合物(例如苯乙烯及其衍生物,諸如乙烯基甲苯、二乙烯基苯、乙烯基苯乙酮、磺基苯乙烯及苯乙烯亞磺酸)、衣康酸、檸康酸、巴豆酸、偏二氯乙烯、乙烯基烷基醚(諸如乙烯基乙基醚)、順丁烯二酸酯、N-乙烯基-2-吡咯啶酮、N-乙烯基吡啶及2-乙烯基吡啶及4-乙烯基吡啶。
其中丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及芳族乙烯基化合物較佳。
兩種或超過兩種單體化合物可組合使用。舉例而言,可使用丙烯酸正丁酯與二乙烯基苯之組合、苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯之組合或丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸之組合。
在下文,展示由式(I)表示之較佳化合物之特定實例(例示性化合物(1)至例示性化合物(14))。然而,本發明不限於此。
由式(I)表示之化合物可藉由如JP-B第44-29620號、JP-A第53-128333號、第61-169831號、第63-53543號、第63-53544號或第63-56651號中所描述之方法合成。
在下文,詳細描述用於合成作為本發明代表性化合物之例示性化合物(1)的方法。
具體言之,將乙酸酐(40ml)中3-丙烯醛縮苯胺(3-anilinoacrolein anil)(13.3g)及乙酸乙基(苯磺醯基)酯(ethyl(phenylsulfonyl)acetate)(14.3g)加熱至85℃至90℃範圍內,歷時2小時。藉由在減壓下乾燥來移除乙酸酐,接著向其中添加乙醇(40ml)及二-正己胺(24.1g)。接著混合物回流2小時。移除乙醇後,殘餘物用管柱層析法純化,接著用乙醇再結晶,從而獲得所需產物(熔點:95℃至96℃)。
本發明中,這些紫外線吸收劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
著色感放射線性組成物可包含或不包含紫外線吸收劑。當組成物包含紫外線吸收劑時,紫外線吸收劑之含量 相對於著色感放射線性組成物之總固體含量較佳為0.01質量%至10質量%,且更佳為0.01質量%至5質量%。
當紫外線吸收劑之含量在上述範圍內時,抑制了彩色圖案的側壁粗糙度,且可精確形成細小圖案形狀(尤其是長方形形狀)且可抑制敏感性降低。
(D)紫外線吸收劑相對於(B)光聚合起始劑之質量比(D/B)為0.25至1.25。當質量比(D/B)為0.25或超過0.25時,抑制了彩色圖案的側壁粗糙度,且可精確形成細小圖案形狀(尤其是長方形形狀)。當質量比(D/B)為1.25或小於1.25時,可抑制敏感性降低。出於與上述相同之理由,質量比(D/B)較佳在0.3至1.1範圍內,且更佳在0.4至1.0範圍內。
通常,當使用較少吸收i-線之洋紅色或紅色的可固化組成物形成圖案時,彩色圖案形狀之變化顯著。因此,當紫外線吸收劑用於洋紅色或紅色的著色感放射線性組成物時,紫外線吸收劑是有效的。
本發明之著色感放射線性組成物可更包含諸如(E)鹼溶性樹脂、有機溶劑或界面活性劑之組分。
(E)鹼溶性樹脂
著色感放射線性組成物較佳更含有(E)鹼溶性樹脂。當著色感放射線性組成物含有鹼溶性樹脂時,可提高可顯影性及圖案可成形性。
鹼溶性樹脂可為線性有機聚合物,且可適合地選自分子(較佳含有丙烯酸系共聚物或苯乙烯共聚物作為主鏈之 分子)中具有至少一個能夠增強鹼溶性之基團的鹼溶性樹脂。
下文描述鹼溶性樹脂。
自耐熱性之觀點而言,鹼溶性樹脂較佳為聚羥基苯乙烯樹脂(polyhydroxy styrene resin)、聚矽氧烷樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂。自控制可顯影性之觀點而言,丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺樹脂或丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂較佳。
能夠增強鹼溶性之基團(在下文可稱為「酸基(acidic group)」)之實例包含羧基、磷酸基、磺酸基及酚羥基。可溶於有機溶劑且可藉由弱鹼性水溶液顯影之鹼溶性樹脂為較佳,且(甲基)丙烯酸酯為更佳。酸基可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
能夠在聚合後引入酸基之單體之實例包含具有羥基之單體(諸如(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯)、具有環氧基之單體(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯)及具有異氰酸酯基之單體(諸如(甲基)丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯)。這些用於引入酸基之單體可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。為將酸基引入鹼溶性黏合劑,舉例而言,具有酸基之單體及/或能夠在聚合後引入酸基之單體(在下文可稱為「用於引入酸基之單體(monomer for introducing an acidic group)」)用作聚合之單體組分。應注意,當能夠在聚合後引入酸基之單體用作單體組分以引入酸基時,需要進行例如下述在聚合後引入酸基之處理。
舉例而言,已知自由基聚合方法適用於產生鹼溶性樹脂。當鹼溶性樹脂藉由自由基聚合方法產生時,諸如溫度、壓力、自由基起始劑之類型及量、溶劑類型及其類似者之聚合條件可輕易由熟習此項技術者確定,且所述條件可用實驗方法獲得。
鹼溶性樹脂較佳為其側鏈中具有羧酸基之樹脂。其實例包含甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物及鹼溶性酚醛樹脂(諸如酚醛清漆(Novolac)樹脂)以及其側鏈中具有羧酸基之酸性纖維素衍生物及藉由添加酸酐至具有羥基之聚合物所獲得之化合物。尤其藉由使用(甲基)丙烯酸及另一可與(甲基)丙烯酸共聚之單體所獲得之共聚物較佳作為鹼溶性樹脂。另一可與(甲基)丙烯酸共聚之單體之實例包含(甲基)丙烯酸烷酯、(甲基)丙烯酸芳酯及乙烯基化合物。(甲基)丙烯酸烷酯及(甲基)丙烯酸芳酯之實例包含(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)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯及(甲基)丙烯酸環己酯。乙烯基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酯、聚苯乙烯巨單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨單體及N上經取代之順丁烯二醯亞胺單體 (諸如N-苯基順丁烯二醯亞胺或N-環己基順丁烯二醯亞胺),如JP-A第10-300922號中描述。這些可與(甲基)丙烯酸共聚之其他單體可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
當本發明之著色感放射線性組成物製備為正型組成物時,可適合使用鹼溶性酚樹脂。鹼溶性酚樹脂之實例包含酚醛清漆樹脂及乙烯基聚合物。
酚醛清漆樹脂之實例包含藉由酚與醛在酸催化劑存在下縮合所獲得之樹脂。酚之實例包含苯酚、甲酚、乙基苯酚、丁基苯酚、二甲苯酚、苯基苯酚、兒茶酚、間苯二酚、連苯三酚、萘酚及雙酚A。
醛之實例包含甲醛、三聚甲醛(paraformaldehyde)、乙醛、丙醛及苯甲醛。
酚及醛可分別單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
酚醛清漆樹脂之特定實例包含藉由間甲酚、對甲酚或其混合物與福馬林之間縮合所獲得之產物。
酚醛清漆樹脂之分子量分佈可藉由諸如分餾(fractionation)之方法控制。此外,具有酚羥基之低分子量組分(諸如雙酚C或雙酚A)亦可添加至酚醛清漆樹脂中。
為提高本發明著色感放射線性組成物之交聯效率,可使用具有可聚合基團之鹼溶性樹脂。具有可聚合基團之鹼溶性樹脂之實例包含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。
如上所述具有可聚合基團之聚合物之實例包含帝安納(DIANAL)NR系列(商標名,三菱麗陽有限公司(Mitsubishi Rayon Co.,Ltd.)製造)、含有COOH之聚胺基甲酸酯丙烯酸系寡聚物福托瑪(PHOTOMER)6173(商標名,大祥有限公司(Diamond Shamrock Co.Ltd.)製造)、維斯克(VISCOAT)R-264及金瑞斯(KS RESIST)106(商標名,大阪有機化學工業有限公司(Osaka Organic Chemical Industry Ltd.)製造)、賽璐莫(CYCLOMER)P系列及普拉賽璐CF200系列(商標名,大賽璐公司製造)及伊比瑞(EBECRYL)3800(商標名,大賽璐-UCB有限公司(Daicel-UCB Co.Ltd.)製造)。
具有可聚合基團之鹼溶性樹脂之較佳實例包含胺基甲酸酯改質之含有可聚合雙鍵之丙烯酸系樹脂,其藉由具有羧基之丙烯酸系樹脂與其中異氰酸酯基及OH基團已預先彼此反應而留下一個未反應異氰酸酯基且具有(甲基)丙烯醯基之化合物反應而獲得;含有不飽和基團之丙烯酸系樹脂,其藉由具有羧基之丙烯酸系樹脂與分子中具有環氧基與可聚合雙鍵之化合物反應而獲得;酸附掛之環氧丙烯酸酯樹脂;含有可聚合雙鍵之丙烯酸系樹脂,其藉由含有OH基團之丙烯酸系樹脂與具有可聚合雙鍵之二元酸酐反應而獲得;藉由含有OH基團之丙烯酸系樹脂與具有異氰酸酯基及可聚合基團之化合物反應而獲得之樹脂;及藉由使其側鏈中具有在α或β位具有離去基團(諸如鹵原子或 磺酸酯基)之酯基的樹脂經受鹼處理而獲得之樹脂,諸如JP-A第2002-229207號及第2003-335814號中描述者。
鹼溶性樹脂之較佳實例包含(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物及(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸/另一單體之多組分共聚物。鹼溶性樹脂之較佳實例更包含藉由使甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚所獲得之共聚物;及(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,諸如JP-A第7-140654號中描述者。
鹼溶性樹脂較佳含有藉由使主要包含由下式(ED)表示之化合物(在下文,可稱為「醚二聚物(ether dimer)」)之單體組分聚合所獲得的(a)聚合物。
藉由含有(a)聚合物,本發明之著色感放射線性組成物提供具有卓越透明度以及非常出色之耐熱性的固化塗佈膜。
式(ED)中,R1及R2各自獨立地表示氫原子或可具有取代基之具有1至25個碳原子之烴基。
式(ED)中,由R1或R2表示的可具有取代基之具有1至25個碳原子之烴基不受特別限制,且其實例包含直鏈或分支鏈烷基,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、硬脂基(stearyl group)、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;及經芳基取代之烷基,諸如苯甲基。其中,由耐熱性看來,藉由酸或熱幾乎不可分離的一級碳或二級碳之取代基(諸如甲基、乙基、環己基或苯甲基)較佳。
醚二聚物之特定實例包含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(硬脂基)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-丙烯酸二苯甲基酯、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-丙烯酸二金剛烷酯及2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二(2-甲基-2-金剛烷基)酯。其中,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-丙烯酸二乙酯、2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二環己酯及2,2'-[氧基雙(亞甲基)]雙-2-丙烯酸二苯甲酯為較佳。這些醚二聚物可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
雖然用於獲得(a)聚合物之單體中醚二聚物之含量不受特別限制,但自使用本發明著色感放射線性組成物形成之塗佈膜之透明度及耐熱性的觀點而言,相對於單體組分之總質量較佳為2質量%至60質量%,更佳為5質量%至55質量%,且更佳為5質量%至50質量%。
(a)聚合物可為藉由使醚二聚物與另一單體共聚所獲得之共聚物。
可與醚二聚物共聚之另一單體之實例包含用於引入酸基之單體、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及其他可共聚單體。這些單體可單個使用 或以其兩種或超過兩種之組合使用。
用於引入酸基之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)、具有酚羥基之單體(諸如N-羥苯基順丁烯二醯亞胺)及具有羧酸酐基團之單體(諸如順丁烯二酸酐或衣康酸酐)。其中(甲基)丙烯酸較佳。
用於引入酸基之單體可為能夠在聚合後賦予酸基之單體,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)及具有異氰酸酯基之單體(諸如(甲基)丙烯酸2-異氰酸酯基乙酯)。當使用能夠在聚合後提供酸基之單體時,需要進行用於在聚合後引入酸基之處理。在聚合後提供酸基之處理視單體類型而變化,且處理之實例包含以下。當使用具有羥基之單體時,可採用添加酸酐(諸如丁二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐或順丁烯二酸酐)之處理。當使用具有環氧基之單體時,可採用添加具有胺基及酸基之化合物(諸如N-甲胺基苯甲酸或N-甲胺基苯酚)之處理,或添加酸(諸如(甲基)丙烯酸)以產生羥基,接著添加酸酐(諸如丁二酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐或順丁烯二酸酐)至所產生之羥基的處理。當使用具有異氰酸酯基之單體時,可採用添加具有羥基及酸基之化合物(諸如2-羥基丁酸)的處理。
當用於獲得(a)聚合物之單體含有用於引入酸基之單體時,其含量不受特別限制,但相對於單體組分之總質量較佳為5質量%至70質量%,且更佳為10質量%至60質量%。
用於引入自由基可聚合雙鍵之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;具有羧酸酐基團之單體,諸如順丁烯二酸酐或衣康酸酐;及具有環氧基之單體,諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯或鄰乙烯基苯甲基縮水甘油醚、間乙烯基苯甲基縮水甘油醚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類型而變化,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,可採用添加具有環氧基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、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯或鄰乙烯基苯甲基縮水甘油醚、間乙烯基苯甲基縮水甘油醚或對乙烯基苯甲基縮水甘油醚)的處理。當使用具有羧酸酐基團之單體(諸如順丁烯二酸酐或衣康酸酐)時,可採用添加具有羥基及自由基可聚合雙鍵之化合物(諸如(甲基)丙烯酸2-羥乙酯)的處理。當使用具有環氧基之單體(諸如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯或鄰乙烯基苯甲基縮水甘油醚、間乙烯基苯甲基縮水甘油醚或對乙烯基苯甲基縮水甘油醚)時,可採用添加具有酸基及自由基可聚合雙鍵之化合物(諸如(甲基)丙烯酸)的處理。
當用於獲得(a)聚合物之單體含有用於引入自由基 可聚合雙鍵之單體時,其含量不受特別限制,但相對於單體組分之總質量較佳為5質量%至70質量%,且更佳為10質量%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、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯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及對乙烯基苯甲基縮水甘油醚。
當用於獲得(a)聚合物之單體含有用於引入環氧基之單體時,其含量不受特別限制,但相對於單體組分之總質量較佳為5質量%至70質量%,且更佳為10質量%至60質量%。
其他可共聚單體之實例包含(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、(甲基)丙烯酸甲基2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯及(甲基)丙烯酸2-羥乙酯;芳族乙烯基化合物,諸如苯乙烯、乙烯基甲苯及α-甲基苯乙烯;N上經取代之順丁烯二醯亞胺,諸如N-苯基順丁烯二醯亞胺及N-環己基順丁烯二醯亞胺;丁二烯或經取代之丁二烯化合物,諸如丁二烯及異戊二烯;乙烯或經取代之乙烯化合物,諸如乙烯、丙烯、氯乙烯及丙烯腈;及乙烯基酯,諸如乙酸乙烯酯。其中,(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯及苯乙烯較佳,因為獲得良好的透明度且耐熱性不輕易 退化。
當用於獲得(a)聚合物之單體含有其他可共聚單體時,其含量不受特別限制,但相對於單體組分之總質量較佳為95質量%或低於95質量%,且更佳為85質量%或低於85質量%。
(a)聚合物之重量平均分子量不受特別限制,但自著色感放射線性組成物之黏性及由組成物形成之塗佈膜之耐熱性的觀點而言,較佳為2,000至200,000,更佳為5,000至100,000,且更佳為5,000至20,000。
當(a)聚合物含有酸基時,其酸值較佳為30mgKOH/g至500mgKOH/g,且更佳為50mgKOH/g至400mgKOH/g。
(a)聚合物可輕易地至少藉由使主要含有醚二聚物之單體聚合來獲得。與聚合同時發生醚二聚物環化,形成四氫哌喃環結構。
用於合成(a)聚合物之聚合方法不受特別限制,且可使用多種已知方法。然而,溶劑聚合較佳。更具體言之,例如,(a)聚合物可根據如JP-A第204-300204號中所描述之用於產生(a)聚合物之方法合成。
在下文,展示(a)聚合物之例示性化合物,但本發明不限於其。下述例示性化合物之組成比以莫耳%計。
在這些鹼溶性樹脂中,(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物及(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸/另一單體之多組分共聚物較佳。鹼溶性樹脂之較佳實例更包含甲基丙烯酸2-羥乙酯之共聚物;及(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,諸如JP-A第7-140654號中描述者。
鹼溶性樹脂之酸值較佳為30mgKOH/g至200mgKOH/g,更佳為50mgKOH/g至150mgKOH/g,且更佳為70mgKOH/g至120mgKOH/g。
鹼溶性樹脂之重量平均分子量(Mw)較佳為2,000至50,000,更佳為5,000至30,000,且更佳為7,000至20,000。
著色感放射線性組成物中(E)鹼溶性樹脂之含量相對於組成物之總固體含量較佳為1質量%至15質量%,更佳為2質量%至12質量%,且更佳為3質量%至10質量%。
(F)有機溶劑
本發明之著色感放射線性組成物較佳含有(F)有機溶劑。
(F)有機溶劑之實例包含以下。
(F)有機溶劑之實例包含酯,且其特定實例包含乙酸乙酯、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;氧基乙酸烷酯,諸如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯或氧基乙酸丁酯(例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯及乙氧基乙酸乙酯);3-氧基丙酸烷酯,諸如3-氧基丙酸甲酯或3-氧基丙酸乙酯(例如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯及3-乙氧基丙酸乙酯);2-氧基丙酸烷酯,諸如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯或 2-氧基丙酸丙酯(例如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯及2-乙氧基丙酸乙酯);2-氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯及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-側氧基丁酸甲酯及2-側氧基丁酸乙酯。
(F)有機溶劑之實例包含醚,且其特定實例包含二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇乙酸甲醚(methyl cellosolve acetate)、乙二醇乙酸乙醚(ethyl cellosolve acetate)、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯及丙二醇單丙醚乙酸酯。
(F)有機溶劑之實例包含酮,且其特定實例包含甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮及3-庚酮。
(F)有機溶劑之實例包含芳族烴,且其特定實例包含甲苯及二甲苯。
這些有機溶劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
當兩種或超過兩種有機溶劑組合使用時,有機溶劑較佳為兩種或超過兩種選自以下之溶劑的混合溶液:3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇乙酸乙醚、乳酸乙酯、二乙二醇二甲醚、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、 2-庚酮、環己酮、乙基卡必醇乙酸酯、丁基卡必醇乙酸酯、丙二醇單甲醚或丙二醇單甲醚乙酸酯。
著色感放射線性組成物中(F)有機溶劑之含量相對於著色感放射線性組成物之總質量較佳為10質量%至90質量%,更佳為20質量%至80質量%,且更佳為25質量%至75質量%。
敏化劑
本發明之著色感放射線性組成物可含有敏化劑,以達成提高聚合起始劑起始物質產生之效率且改變感光波長至較長波長之目的。敏化劑之實例包含能夠吸收300奈米至450奈米波長區內之光的敏化劑。
敏化劑之實例包含多核芳香族,諸如菲(phenanthrene)、蒽(anthracene)、芘(pyrene)、苝(perylene)、聯伸三苯(triphenylene)及9,10-二烷氧基蒽(9,10-dialkoxyanthracene);呫噸(xanthene),諸如螢光素、曙紅(eosin)、紅螢素(erythrosin)、若丹明B(Rhodamine B)及孟加拉玫紅(Rose Bengal);噻噸酮(thioxantone)、花青(cyanine)、部花青(merocyanine)、酞菁(phthalocyanine);噻嗪(thiazine),諸如硫堇(thionine)、亞甲基藍(Methylene Blue)及甲苯胺藍(toluidine blue);吖啶(acridine)、蒽醌(anthraquinone)、芳酸菁(squarylium)、香豆素、吩噻嗪(phenothiazine)、吩嗪(phenazine)、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、螺環化合物、喹 吖啶酮化合物、靛藍化合物(indigo compound)、苯乙烯基化合物、哌喃鎓(pyrylium)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(barbituric acid)衍生物、硫代巴比妥酸衍生物;芳族酮化合物,諸如苯乙酮、二苯甲酮及米氏酮(Michler's ketone);及雜環化合物,諸如N-芳基噁唑啶酮。
鏈轉移劑
本發明之著色感放射線性組成物較佳含有鏈轉移劑,視所用之光聚合起始劑類型而定。鏈轉移劑之實例包含N,N-二烷基胺基苯甲酸之烷基酯及硫醇化合物。硫醇化合物之實例包含2-巰基苯并噻唑、2-巰基-1-苯基苯并咪唑及3-巰基丙酸酯。這些硫醇化合物可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
聚合抑制劑
本發明之著色感放射線性組成物可含有少量聚合抑制劑以抑制著色感放射線性組成物產生或儲存期間可聚合化合物進行不當之熱聚合。
可用於本發明之聚合抑制劑之實例包含氫醌、對甲氧基苯酚、二-第三丁基對甲酚、連苯三酚、第三丁基兒茶酚、苯醌、4,4'-硫基雙(3-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)及N-亞硝基苯基羥胺之第一鈰鹽(primary cerium salt)。其中,對甲氧基苯酚較佳。
聚合抑制劑之添加量相對於著色感放射線性組成物之總質量較佳為約0.01質量%至約5質量%。
基板黏著強化劑(substrate adhesion improver)
著色感放射線性組成物可更含有基板黏著強化劑以強化組成物對基板之黏著性。
基板黏著強化劑之實例包含矽烷偶合劑、鈦偶合劑及鋁偶合劑。矽烷偶合劑之特定實例包含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及苯基三甲氧基矽烷。其中,γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷較佳作為基板黏著強化劑。
為避免在著色感放射線性組成物曝光及顯影後殘餘物殘留在未曝光區域中,基板黏著強化劑之含量相對於著色感放射線性組成物之總固體含量較佳為0.1質量%至30質量%,更佳為0.5質量%至20質量%,且更佳為1質量%至10質量%。
界面活性劑
自進一步提高可塗佈性之觀點而言,本發明之著色感放射線性組成物可更含有界面活性劑。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、陰離子型界面活性劑或矽酮界面活性劑之多種界面活性劑可用作界面活性劑。
詳言之,藉由將氟界面活性劑併入本發明之著色感放射線性組成物中,當組成物製備為塗佈液體時,其液體特性(尤其是流動性)可進一步增強,藉此塗佈厚度之均勻 性及液體節約性進一步提高。
亦即,當膜用藉由使用含有氟界面活性劑之著色感放射線性組成物製備之塗佈液體形成時,待塗佈之表面與塗佈溶液液體之間的界面張力降低。因此,提高待塗佈表面之可濕性及待塗佈表面之可塗佈性。因此,即使當用少量塗佈液體形成約若干微米厚之薄膜時,含有氟界面活性劑之著色感放射線性組成物亦有效,因為其適合形成抑制膜厚度不勻的具有均勻厚度之膜。
氟界面活性劑中氟含量較佳為3質量%至40質量%,更佳為5質量%至30質量%,且更佳為7質量%至25質量%。氟含量在上述範圍內之氟界面活性劑在塗佈膜之厚度均勻性或液體節約性方面是有效的,且在著色感放射線性組成物中具有良好的溶解性。
氟界面活性劑之實例包含美格菲斯(MEGAFAC)F171、美格菲斯F172、美格菲斯F173、美格菲斯F176、美格菲斯F177、美格菲斯F141、美格菲斯F142、美格菲斯F143、美格菲斯F144、美格菲斯R30、美格菲斯F437、美格菲斯F475、美格菲斯F479、美格菲斯F482、美格菲斯F554、美格菲斯F780及美格菲斯F781(商標名,DIC公司製造(DIC Corporation))、福路瑞德(FLUORAD)FC430、福路瑞德FC431及福路瑞德FC171(商標名,住友3M有限公司(Sumitomo 3M Limited.)製造)、索夫隆(SURFLON)S-382、索夫隆SC-101、索夫隆SC-103、索夫隆SC-104、索夫隆SC-105、索夫隆SC-1068、索夫隆 SC-381、索夫隆SC-383、索夫隆S393及索夫隆KH-40(商標名,旭硝子玻璃有限公司(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、三羥甲基乙烷及其乙氧基化物或丙氧基化物(例如甘油丙氧基化物及甘油乙氧基化物)、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、聚氧乙烯油基醚(polyoxyethylene oleyl ether)、聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯及脫水山梨糖醇脂肪酸酯(例如普洛尼克(PLURONIC)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2及25R2以及特曲尼克(TETRONIC)304、701、704、901、904及150R1(商標名,巴斯夫公司製造)及索斯帕斯20000(商標名,路博潤公司製造))。
陽離子型界面活性劑之特定實例包含酞菁衍生物(諸如愛佳-745(商標名,森下有限公司(Morishita & Co.,Ltd.)製造))、有機矽氧烷聚合物(諸如KP341(商標名,信越化學有限公司(Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.)製造)、(甲基)丙烯酸系(共)聚合物(諸如泊力福隆(POLYFLOW)第75號、第90號及第95號(商標名,共榮社化學有限公司製造)及W001(商標名,可自裕商有限公司獲得))。陰離子型界面活性劑之特定實例包含W004、W005及W017(商標名,可自裕商有限公司獲得)。
矽酮界面活性劑之實例包含東麗矽酮(TORAY SILICONE)DC3PA、東麗矽酮SH7PA、東麗矽酮DC11PA、東麗矽酮SH21PA、東麗矽酮SH28PA、東麗矽酮SH29PA、 東麗矽酮SH30PA及東麗矽酮SH8400(商標名,道康寧東麗矽酮有限公司(Dow Corning Toray Silicone Co.,Ltd.)製造)、TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460及TSF-4452(商標名,邁圖高新材料公司(Momentive Performance Materials Inc.)製造)、KP341、KF6001及KF6002(商標名,信越矽酮有限公司(Shin-Etsu Silicone Co.,Ltd.)製造)及畢克307、畢克323及畢克330(商標名,畢克化學(BYK Chemie)製造)。
這些界面活性劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
待添加至著色感放射線性組成物之界面活性劑之量相對於著色感放射線性組成物之總質量較佳為0.001質量%至2.0質量%,且更佳為0.005質量%至1.0質量%。
其他組分
必要時,本發明之著色感放射線性組成物可含有多種添加劑,包含鏈轉移劑(諸如N,N-二烷基胺基苯甲酸烷酯或2-巰基苯并噻唑)、熱聚合起始劑(諸如偶氮化合物或過氧化物化合物)、熱聚合組分、用於增強膜強度及敏感性之多官能硫醇或環氧化合物、紫外線吸收劑(諸如烷氧基二苯甲酮)、增塑劑(諸如鄰苯二甲酸二辛酯)、用於增強可顯影性之試劑(諸如低分子量有機羧酸)、其他填充劑、除上文所提及特定黏合劑及鹼溶性樹脂以外之聚合化合物、抗氧化劑及抗聚集劑。
此外,為了顯影後藉由後加熱來提高膜之固化效率, 可添加熱固化劑。熱固化劑之實例包含熱聚合起始劑,諸如偶氮化合物或過氧化物;酚醛清漆樹脂、甲階酚醛樹脂(resol resin)、環氧化合物及苯乙烯化合物。
在一個實施例中,用於製造根據本發明之彩色濾光片之感放射線性組成物中所含之著色劑的總含量相對於各顏色之感放射線性組成物之總固體含量,較佳為20質量%至80質量%,更佳為25質量%至65質量%,且更佳為30質量%至50質量%。
當著色劑之含量在上述範圍內時,所得彩色濾光片甚至在薄膜中亦展現良好的色彩再現性。此外,因為放射線固化充分發展,因此維持固化著色膜之強度,防止顯影寬容度在鹼性顯影時變窄。
用於製備著色感放射線性組成物之方法
根據本發明之著色感放射線性組成物可藉由混合且攪拌各別組分(諸如著色劑(在顏料之情況下,顏料分散液較佳預先製備且使用)、光聚合起始劑、可聚合化合物及視情況選用之紫外線吸收劑、鹼溶性樹脂及/或界面活性劑),且必要時,進行如下所述之過濾來製備。
本發明之著色感放射線性組成物較佳藉由使用過濾器來過濾,以移除污染物或減少缺陷。任何過濾器可無特定限制地加以使用,只要其按照慣例用於達成過濾之目的即可。過濾器之實例包含由氟樹脂(諸如聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE))、聚醯胺樹脂(諸如耐綸-6(Nylon-6)或耐綸-6,6(Nylon-6,6))及聚烯烴樹脂(諸 如聚乙烯或聚丙烯(包含高密度樹脂及超高分子量樹脂))製成之過濾器。其中聚丙烯(包含高密度聚丙烯)較佳。
過濾器之孔徑較佳為約0.01微米至約7.0微米,更佳為約0.01微米至約2.5微米,且更佳為約0.01微米至約2.0微米。當孔徑在上述範圍內時,可達到完全移除細小污染物,所述細小污染物在隨後製程中會抑制均質且均勻著色感放射線性組成物之產生。
當使用過濾器時,可使用不同過濾器之組合。在此情況下,可使用第一過濾器過濾一次或兩次或超過兩次。
或者,多個具有在上述範圍內之不同孔徑之第一過濾器可組合使用。如本文所用,孔徑可參考過濾器製造商所提供之標稱值確定。市售過濾器可選自由例如日本頗爾公司(Japan Pall Corporation)、愛多邦得科東洋凱沙有限公司(Advantec Toyo Kaisha,Ltd.)、英特格公司(Entegris,Inc.)(從前為日本微型實驗室(Japan Micro Labs))或凱茲微型濾波器公司(KITZ MICROFILTER CORPORATION)提供之多種過濾器。
作為第二過濾器,可使用由與第一過濾器相同之材料形成的過濾器。
舉例而言,僅顏料分散液可使用第一過濾器過濾,且第二過濾器可在其他組分已添加至過濾分散液後進行。
使用著色感放射線性組成物製造彩色濾光片
描述根據本發明之彩色濾光片及用於製造彩色濾光片之方法。
本發明之彩色濾光片在基板上具有使用著色感放射線性組成物獲得之著色區(亦即彩色圖案)。
在下文,考慮到本發明之彩色濾光片的製造方法(亦即製造本發明彩色濾光片之方法)來更詳細地描述根據本發明之彩色濾光片。
本發明之彩色濾光片之著色像素可例如藉由光微影法或噴墨法使用如上所述製備之感放射線性組成物形成。
其中,使用如上所述製備之感放射線性組成物的光微影方法較佳,因為精細圖案可輕易形成為任意形狀。
在下文,描述用於製造固態影像感測裝置之彩色濾光片的方法,其中各別顏色之著色像素藉由光微影法使用如上所述製備之著色感放射線性組成物形成。然而,用於製造本發明彩色濾光片之方法不限於此。
用於製造本發明彩色濾光片之方法包含:將上述著色感放射線性組成物塗覆至基板表面以形成著色感放射線性組成物層(著色層)之著色層形成製程;圖案逐次(pattern-wise)曝光感放射線性組成物層之曝光製程;及在曝光後使著色感放射線性組成物層顯影以形成彩色圖案之顯影製程。
著色層形成製程
在著色層形成製程中,將著色感放射線性組成物塗覆於基板表面,從而自著色感放射線性組成物形成著色層(著色感放射線性組成物層)。
可用於此製程之基板之實例包含用於固態影像感測 裝置、CMOS、有機CMOS或其類似物之光電轉換裝置基板或矽基板;及無鹼玻璃、鈉玻璃、派萊克斯(PYREX)(註冊商標)玻璃及石英玻璃,以及用於液晶顯示裝置或其類似物之上面黏附透明導電膜之玻璃基板。用於分離像素之黑色矩陣可在這些基板上形成。必要時,底塗層可在這些基板上形成,以達成強化與上層之黏著、防止物質擴散或使基板表面平坦之目的。
用於將著色感放射線性組成物塗覆至基板之方法之實例包含多種方法,諸如狹縫塗佈法、噴墨法、旋塗法、流鑄法(flow casting method)、滾塗法及網版印刷法。
可藉由使用加熱板、烘箱或其類似物在50℃至140℃之溫度下加熱10秒至300秒來乾燥(預烘烤)在基板上所形成之著色層(著色感放射線性組成物層)。
考慮到確保良好的色密度且考慮到減少缺陷(諸如光無法以傾斜方向行進到達光接收部分且裝置之周邊與中心區域之間的光收集效率有顯著差異),乾燥(預烘烤)之後的著色層之膜厚度為0.55微米至1.8微米,較佳為0.60微米至1.8微米,更佳為0.70微米至1.6微米,且更佳0.80微米至1.4微米。
曝光製程
在曝光製程中,將在著色層形成製程中形成之著色層(著色感放射線性組成物層)圖案逐次曝光。
在曝光製程中,著色層較佳經由具有預定圖案之光罩曝光,從而僅固化用光照射之塗佈膜區域。用於曝光之放 射線包含較佳為g-線、h-線或i-線且更佳為i-線之放射線。照射強度較佳為30mJ/cm2至1,500mJ/cm2,更佳為50mJ/cm2至1,000mJ/cm2,且更佳為80mJ/cm2至500mJ/cm2
顯影製程
在曝光製程之後,進行鹼性顯影處理(顯影製程)以用顯影劑溶離在曝光製程中未曝光之區域。從而,僅剩下已藉由光固化之區域。作為顯影製程之結果,形成具有著色像素之圖案化膜。
顯影系統可為浸漬系統、淋浴(shower)系統、噴灑(spray)系統或覆液(puddle)系統中之任一者,其可與搖擺系統、旋轉系統、超音波系統或其類似系統組合。
在使表面與顯影劑接觸之前亦可預先用水或其類似物將待顯影之表面潤濕,以防止顯影不勻。
顯影劑較佳為對下伏電路無損害之有機鹼性顯影劑。顯影溫度通常在20℃至30℃範圍內,且顯影時間可在20秒至90秒範圍內。
顯影劑中含有之鹼性試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、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、哌啶及1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一碳烯;及無機化合物,諸如氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸氫鈉及碳酸氫鉀。
顯影劑較佳為上述鹼性試劑用純水稀釋至0.001質量%至10質量%且較佳0.01質量%至1質量%之濃度的鹼性水溶液。當使用包含鹼性水溶液之顯影劑時,一般進行用 純水洗滌(清洗)以移除過量顯影劑,然後乾燥。
必要時,在本發明之製造方法中,可在進行著色層形成製程、曝光製程及顯影製程後,進行用於藉由後加熱(後烘焙)或後曝光來固化所得著色圖案之固化製程。後烘焙為顯影後所進行以達成完全固化之目的之熱處理,且熱固化處理通常在100℃至270℃下進行。
當光在固化製程中使用時,可使用g-線、h-線、i-線、準分子雷射(諸如KrF或ArF)、電子束、X射線或其類似者。然而,較佳使用已知高壓汞燈在諸如20℃至50℃之低溫下進行固化製程。放射線時間為10秒至180秒,且較佳為30秒至60秒。當後曝光與後加熱組合進行時,較佳首先進行後曝光。
由所需數目之色彩組成的彩色濾光片可藉由根據所需數目之色彩重複著色層形成製程、曝光製程及顯影製程(及必要時固化製程)若干次來製造。
此處,彩色濾光片可單獨配置有具有根據本發明之特定光譜性質之像素。或者,彩色濾光片可配置有具有根據本發明之特定光譜性質的像素以及紅色、綠色、藍色、洋紅色、黃色、青色、黑色或無色像素中之至少一者。當彩色濾光片配置有具有根據本發明之特定光譜性質之像素與另一種顏色之像素的組合時,具有根據本發明之特定光譜性質之像素可在另一種顏色之像素形成之前形成,或可在另一種顏色之像素形成之後形成。
在本發明之彩色濾光片中,曝光區域中之固化組成物 展現對基板表面之優良的黏著性及出色的耐顯影性。因此,所得彩色圖案與基板之間的黏著性較強,且圖案具有具所需橫截面形狀之精細著色像素。
本發明之著色感放射線性組成物可使用已知清洗液輕易地清洗及移除,即使在著色感放射線性組成物黏著於塗佈裝置之噴嘴或管道部分或應用裝置內部時。為更有效地進行清洗及移除,如上所述作為可包含於著色感放射線性組成物中之溶劑的有機溶劑較佳用作清洗液。
可用作清洗液用於清洗及移除本發明之著色感放射線性組成物的清洗液之較佳實例包含JP-A第7-128867號、第7-146562號、第8-278637號、第2000-273370號、第2006-85140號、第2006-291191號、第2007-2101號、第2007-2102號及第2007-281523號中所描述的清洗液。
清洗液較佳為烷二醇單烷醚羧酸酯或烷二醇單烷醚。
這些可用作清洗液之有機溶劑可單個使用或以其兩種或超過兩種之組合使用。
當兩種或超過兩種有機溶劑組合使用時,較佳使用具有羥基之有機溶劑與不具有羥基之有機溶劑的混合溶劑。具有羥基之有機溶劑與不具有羥基之有機溶劑的質量比(具有羥基之溶劑/不具有羥基之溶劑)為1/99至99/1,較佳為10/90至90/10,且更佳為20/80至80/20。混合溶劑較佳為丙二醇單甲醚乙酸酯(propyleneglycol monomethylether acetate,PGMEA)與丙二醇單甲醚(propyleneglycol monomethyl ether,PGME)之混合溶劑, 其中PGMEA/PGME之混合比為60/40。
為增加清洗液滲透至著色感放射線性組成物中之滲透性,清洗液可含有界面活性劑,諸如上述可包含於著色感放射線性組成物中之界面活性劑。
藉由用於製造本發明彩色濾光片之方法製造的本發明彩色濾光片適合用於固態影像感測裝置,諸如CCD感測裝置、CMOS感測裝置或有機CMOS感測裝置,以及影像顯示裝置,諸如電子紙顯示器或有機EL顯示器、液晶顯示器及其類似物。本發明之彩色濾光片尤其適合用於固態影像感測裝置,諸如解析度超過1,000,000個像素之CCD感測裝置、CMOS感測裝置或有機CMOS感測裝置。本發明之彩色濾光片亦適用作例如CCD裝置之彩色濾光片,其中彩色濾光片安置在每一個像素之光接收部分與聚光之微透鏡之間。
固態影像感測裝置
本發明之固態影像感測裝置包含本發明之彩色濾光片。本發明之固態影像感測裝置之結構(configuration)不受特別限制,只要其包含本發明之彩色濾光片且用作固態影像感測裝置即可。固態影像感測裝置之結構的實例包含以下。
亦即,固態影像感測裝置之結構之特定實例包含如下結構,其中形成固態影像感測裝置(諸如CCD、CMOS或有機CMOS感測裝置)之光接收區域的多個光電二極體及轉移電極(由多晶矽或其類似物形成)設置於基板上,光 屏蔽膜(由鎢或其類似物形成)形成於光電二極體及轉移電極上,其中僅光電二極體之光接收部分未被覆蓋,裝置保護膜(由氮化矽或其類似物形成)設置於光屏蔽膜上以覆蓋光屏蔽膜整個表面及光電二極體之光接收部分,且用於本發明之固態影像感測裝置的彩色濾光片安置於裝置保護膜上。
此外,固態影像感測裝置之結構可為聚光單元(例如微透鏡或其類似物)設置於裝置保護膜上但在彩色濾光片下(較靠近基板側)的結構,或聚光單元(例如微透鏡或其類似物)設置於彩色濾光片上之結構。
有機CMOS感測裝置具有雙層混合結構,其包含作為光電轉換層之全色感光有機光電轉換薄膜及CMOS訊號讀出基板,其中有機材料負責捕集光且將其轉換成電訊號,且無機材料負責輸出電訊號。因此,原則上,與入射光相比,孔徑比可設定為100%。有機光電轉換膜可作為無結構連續膜覆蓋在CMOS訊號讀出基板上,無需任何昂貴的精細加工,此適合於減小像素大小。
實例
下文參考實例更具體地描述本發明。在以下描述中,除非另外指示,否則「份」及「%」以質量計。
製備顏料分散液Y-1
混合具有以下組分之混合物且使用珠磨機(裝備有減壓系統之高壓分散機,NANO-3000-10:商標名,柏裕有限公司(Beryu Co.,Ltd.)製造)使用直徑為0.3毫米之氧 化鋯珠粒進行分散處理3小時,從而獲得顏料分散液Y-1。
製備顏料分散液Y-2
混合具有以下組分之混合物且使用珠磨機(裝備有減壓系統之高壓分散機,NANO-3000-10:商標名,柏裕有限公司製造)使用直徑為0.3毫米之氧化鋯珠粒進行分散處理3小時,從而獲得顏料分散液Y-2。
製備顏料分散液V-1
混合具有以下組分之混合物且使用珠磨機(裝備有減壓系統之高壓分散機,NANO-3000-10:商標名,柏裕有限公司製造)使用直徑為0.3毫米之氧化鋯珠粒進行分散 處理3小時,從而獲得顏料分散液V-1。
實例1
製備著色感放射線性組成物
混合以下組分以製備著色感放射線性組成物R-1。
實例2、實例3、實例7至實例10及比較實例1至比較實例4
除了如表1及表2中所示改變各別組分之類型及量之外,實例2、實例3、實例7至實例10及比較實例1至比較實例4之各別著色感放射線性組成物以與製備實例1之著色感放射線性組成物相同之方法製備。
評估每一著色感放射線性組成物之光譜特徵。結果概述於表1及表2中。
光譜特徵
將每一著色感放射線性組成物旋塗於玻璃基板上以在後烘焙後具有表1中所示之膜厚度,且在加熱板上於100℃下乾燥基板180秒。乾燥後,在加熱板上於200℃下進一步進行熱處理(後烘焙)300秒。
使用未經塗佈之玻璃基板作為參考,以紫外線-可見光-近紅外光分光光度計UV 3600(商標名,島津公司製造)測定400奈米至1000奈米之波長區內,上面具有著色像素之所得基板的光譜透射率。
600奈米下每一所得著色感放射線性組成物層中的光 譜透射率為約30%。
製造彩色濾光片
使用旋塗機將感光性透明組成物CT-2010(商標名,富士膠捲電子材料有限公司(Fujifilm Electronics Materials Co.,Ltd)製造)均勻塗覆在8吋矽晶圓上,從而獲得塗佈膜。所得塗佈膜在烘箱中於220℃下加熱60分鐘。用於塗覆之旋塗機之旋轉數目經調節,使得加熱後塗佈膜之膜厚度為約1微米。
以此方式,獲得上面具有底塗層之矽晶圓。
使用旋塗機將實例1之著色感放射線性組成物塗覆在上面具有底塗層之以上所得的矽晶圓上,以形成具有1.0微米乾厚度之膜,接著膜經受使用加熱板在100℃下進行的熱處理(預烘烤)180秒。
隨後,使用i-線步進機FPA-3000i5+(商標名,佳能公司(Canon Inc.)製造),在以21列×19行之矩陣形式排列之總共399個點之圖案上進行所得膜之圖案曝光。在此情況下,矩陣21列上之曝光在最小曝光量設定為500J/m2且每一行曝光劑量以500J/m2之間隔增加的條件下進行,而19行上之曝光在焦距自設定為中心之最佳焦距值(焦點0.0微米)以0.1微米之間隔變化的條件下進行。亦即,位於中心之單行的焦距設定為最佳焦距值且改變各相鄰行之焦距,且使用允許成像,使得邊長為3微米之正方形像素圖案以4毫米×3毫米面積排列的光罩。
隨後,使上面具有經曝光塗佈膜之矽晶圓放置於旋轉 淋浴顯影機(型號DW-30,凱姆齊有限公司(Chemitronics,Co.Ltd)製造)之水平轉台上,且使用CD-2060(商標名,富士膠捲電子材料有限公司製造)於23℃下經受槳式顯影(paddle development)60秒,以在矽晶圓上形成彩色圖案。
上面具有彩色圖案之矽晶圓用純水清洗且藉由噴灑乾燥來乾燥。
此外,在加熱板上於200℃下加熱矽晶圓(後烘焙)300秒,從而獲得具有著色像素之矽晶圓。
除了實例2、實例3、實例7至實例10及比較實例1至比較實例4之每一著色感放射線性組成物塗覆在上面具有底塗層之矽晶圓上以形成具有表1及表2中所示之乾厚度的膜之外,實例2、實例3、實例7至實例10及比較實例1至比較實例4之各別彩色濾光片以與實例1之彩色濾光片相同之方式製造。
評估
成像效能
根據已知方法將由此製造之彩色濾光片作為近紅外濾光片併入固態影像感測裝置中。使用所得固態影像感測裝置,在低照明條件(0.001勒克司(Lux))下捕捉影像,以比較及評估成像效能。結果展示於表1及表2中。
評估標準如下。此處,標準A、標準B及標準C適用於實際用途。
評估標準
A:良好 可在影像上清楚識別對象。
B:很好 可在影像上識別對象。
C:足夠 可在影像上大體識別對象。
D:不足 無法在影像上識別對象。
圖案可成形性
藉由臨界尺寸掃描電子顯微鏡(SEM)(日立有限公司(Hitachi,Ltd)製造之掃描電子顯微鏡S-9260)量測在晶圓上所形成之彩色圖案,以評估SEM影像上曝光區域中彩色圖案之大小及未曝光區域中顯影殘餘物之程度。較佳地,曝光區域之顯影劑中的溶解性與未曝光區域之顯影劑中的溶解性不同,曝光區域之影像以根據光罩設計之精確大小形成,且不溶殘餘物未殘留在未曝光區域中。結果展示於表1及表2中。評估標準如下。此處,標準A及標準B適用於實際用途。
評估標準
A:在曝光區域中形成一一對應於光罩尺寸之影像,而在未曝光區域中未觀測到不溶殘餘物,且觀測到優良的矩形圖案形狀。
B:在曝光區域中形成一一對應於光罩尺寸之影像,而在未曝光區域中未觀測到不溶殘餘物。
C:在曝光區域中形成圖案,但圖案不為一一對應於光罩大小之影像,或在未曝光區域中觀測到顯影缺陷。
D:未曝光區域幾乎不溶解,且曝光區域中未形成一一對應於光罩大小之影像。
Ex.:實例
Ex.:實例;Comp.Ex.:比較實例
顯示使用本發明著色感放射線性組成物之實例1至實例3、實例7至實例10在低照度級下均展現良好的影像品 質,因此適合作為近紅外濾光片之組成物。此外,顯示實例1至實例3、實例7至實例10展現優良的圖案可成形性。
日本專利申請第2011-200624號之揭露內容以全文引用的方式併入本文中。
本說明書中所提及之所有公開、專利申請及技術標準均以引用的方式併入本文中,其引用程度如同各個別公開、專利申請或技術標準特定且個別指示以引用的方式併入本文中一般。

Claims (18)

  1. 一種用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其包括(A)顏料、(B)光聚合起始劑及(C)可聚合化合物,其中(A)所述顏料包括(A-1)偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)二噁嗪紫顏料,(A-1)所述偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者之含量相對於(A-1)所述偶氮黃顏料或異吲哚啉黃顏料中之至少一者及(A-2)所述二噁嗪紫顏料之總含量為25質量%至50質量%,(A)所述顏料之總含量相對於所述著色感放射線性組成物之總固體含量為5質量%至50質量%,所述著色感放射線性組成物滿足以下條件:當著色感放射線性組成物層由所述著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下光譜透射率變成30%時,所述著色感放射線性組成物層包括以下特徵:(1)400奈米下之光譜透射率為20%或低於20%;(2)550奈米下之光譜透射率為10%或低於10%;(3)700奈米下之光譜透射率為70%或超過70%;(4)產生50%光譜透射率之波長在650奈米至680奈米範圍內;以及(5)所述著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.55微米至1.8微米範圍內。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的 著色感放射線性組成物,其中所述著色感放射線性組成物層更包括以下特徵:(6)所述著色感放射線性組成物層中700奈米下之光譜透射率(T700)與550奈米下之光譜透射率(T550)之差為75%或超過75%。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,更包括(D)紫外線吸收劑,其中(D)所述紫外線吸收劑之含量相對於所述著色感放射線性組成物之總固體含量為0.01質量%至10質量%。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(D)所述紫外線吸收劑為由下式(I)表示的化合物: 其中,在式(I)中,R1及R2各自獨立地表示氫原子、具有1至20個碳原子之烷基或具有6至20個碳原子之芳基,R1與R2可彼此相同或不同,但R1與R2不同時表示氫原子;且R3及R4表示拉電子基團。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,更包括(E)鹼溶性樹脂。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中所述著色感放射線性組成物中(E)所述鹼溶性樹脂之含量相對於所述著色感放射線性組成物之總質量為1質量%至15質量%。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的 著色感放射線性組成物,更包括(F)有機溶劑。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中所述著色感放射線性組成物中(F)所述有機溶劑之含量相對於所述著色感放射線性組成物之總質量為10質量%至90質量%。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中(A)所述顏料之總含量相對於所述著色感放射線性組成物之總固體含量為8質量%至45質量%。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中當著色感放射線性組成物層由所述著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下光譜透射率變成30%時,所述著色感放射線性組成物層滿足下述(5)的條件:(5)所述著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.7微米至1.6微米範圍內。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物,其中當著色感放射線性組成物層由所述著色感放射線性組成物形成,使得600奈米下光譜透射率變成30%時,所述著色感放射線性組成物層滿足下述(5)的條件:(5)所述著色感放射線性組成物層之膜厚度在0.8微米至1.4微米範圍內。
  12. 一種著色膜,其使用如申請專利範圍第1項至第 11項中任一項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物而形成。
  13. 如申請專利範圍第12項所述之著色膜,其膜厚度在0.7微米至1.6微米範圍內。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之著色膜,其膜厚度在0.8微米至1.4微米範圍內。
  15. 一種圖案形成方法,所述方法包括:將如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物塗覆至基板上以形成著色感放射線性組成物層;使所述著色感放射線性組成物層經受圖案曝光;以及所述圖案曝光後使所述著色感放射線性組成物層顯影。
  16. 一種彩色濾光片,其包括使用如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物形成之彩色膜。
  17. 一種用於製造彩色濾光片之方法,所述方法包括:將如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述之用於彩色濾光片的著色感放射線性組成物塗覆至基板上以形成著色感放射線性組成物層;使所述著色感放射線性組成物層經受圖案曝光;以及所述圖案曝光後使所述著色感放射線性組成物層顯影以形成彩色圖案。
  18. 一種固態影像感測裝置,其包括如申請專利範圍 第16項所述之彩色濾光片。
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