TWI567490B - 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、固體攝像元件及圖像顯示裝置 - Google Patents
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、固體攝像元件及圖像顯示裝置 Download PDFInfo
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Description
本發明是有關於一種適於製作用於形成著色畫素的彩色濾光片的著色感放射線性組成物。另外,本發明是有關於一種使用著色感放射線性組成物的著色硬化膜、彩色濾光片、著色圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
近年來,由於數位相機(digital camera)、帶有照相機的行動電話等的普及,電荷耦合元件(Charge-Coupled Device,CCD)影像感測器(image sensor)等固體攝像元件的需要大幅度地增長。作為該些顯示器(diaplay)或光學元件的關鍵元件(key device),使用彩色濾光片,因而進一步的高感度化、小型化的要求不斷高漲。此種彩色濾光片通常具備紅色(R)、綠色(G)及藍
色(B)的三原色的著色圖案,發揮將透射光分解成三原色的作用。
製作上述彩色濾光片的方法之一可列舉顏料分散法。利用顏料分散法藉由光微影法或噴墨法來製作彩色濾光片的方法因使用顏料,故對光或熱穩定。然而,由於顏料自身為微粒子,故時常產生光散射或顏色不均、粗糙等問題。為了解決該些問題而進行了顏料微細化,但有難以與分散穩定性並存的問題。
作為代替該些顏料分散法的彩色濾光片的製作方法,可列舉使用染料作為著色劑的方法。染料溶解於組成物中,故可抑制顏料般的光散射或顏色不均、粗糙。近年來,正在開發堅牢性優異的染料。
另外,關於含有染料的著色感放射線性組成物,已指出其於製膜後實施加熱處理的情形時,容易產生於鄰接的色調不同的著色圖案間或積層而重合的層間發生色移(color migration)的現象,且已揭示有藉由將色素製成聚合物來解決該些問題的方法(例如參考專利文獻1~專利文獻5)。
另外,於專利文獻6及專利文獻7中,對用於彩色濾光片的含染料的負型硬化性組成物進行了記載。
[專利文獻1]日本專利特開2007-139906號公報
[專利文獻2]日本專利特開2007-138051號公報
[專利文獻3]日本專利特開2000-162429號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-95732號公報
[專利文獻5]日本專利特開2013-029760號公報
[專利文獻6]日本專利特開2006-106099號公報
[專利文獻7]日本專利特開2005-274968號公報
使用染料的方法尤其於染料濃度高的情形時,被指出如下的顏色純度降低的問題。
例如於彩色濾光片般具有多種顏色的著色硬化膜的著色畫素者中,為了形成此種多種顏色的畫素,必須於形成顯示出一種顏色的畫素後,形成顯示出其他顏色的畫素。此時,如圖1所示,例如於基板100先形成的畫素101、畫素102上塗佈其他顏色的著色感放射線線性組成物,於與先獲得的畫素不同的部位,藉由其他顏色的著色感放射線性組成物而依序形成畫素103。
然而,於此種使用多種著色感放射線性組成物來依序形成畫素的情形時,產生以下現象:其他顏色的著色感放射線性組成物於先形成的畫素101、畫素102上作為殘渣104而殘留,或者其他顏色的著色感放射線性組成物浸透至先形成的畫素101、畫素102中,導致先獲得的畫素101、畫素102的顏色純度降低的現象(以下將此種現象亦稱為「其他顏色上殘渣混色」)。
此種其他顏色上殘渣混色使所得的彩色濾光片的顏色純度降低,即便使用顏色純度高、著色力高的著色劑,其效果亦降低,無法獲得顏色分解性高的彩色濾光片。
本發明的目的在於提供一種可抑制其他顏色上殘渣混色的著色感放射線性組成物。另外,本發明的目的在於提供一種使用著色感放射線性組成物的著色硬化膜、彩色濾光片、著色圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
本申請案發明者根據上述狀況進行了努力研究,結果發現,藉由在著色感放射線性組成物中調配具有特定的結構、且親水親油平衡(Hydrophilic Lipophilic Balance,HLB)值為既定值的非離子系界面活性劑,可抑制其他顏色上殘渣混色。
雖不拘於任何理論,但可推測,藉由在著色感放射線性組成物中調配具有特定的部分結構、且HLB值為既定值的非離子系界面活性劑,即具有特定的親水性部分結構、與特定的疏水性部分結構的非離子系界面活性劑,可有效地抑制其他顏色上殘渣混色。具體而言可推測,藉由非離子系界面活性劑中的特定的疏水性部分結構,更容易引起與染料的疏水部的相互作用,故非離子系界面活性劑容易覆蓋染料,另外,藉由非離子系界面活性劑中的特定的親水性部分結構,染料於顯影液中的溶解性進一步提高,結果可有效地抑制其他顏色上殘渣混色。
具體而言,藉由以下的手段<1>、較佳為手段<2>~手段<16>解決了上述課題。
<1>一種著色感放射線性組成物,其含有染料、光聚合性化合物、光聚合起始劑及非離子系界面活性劑,上述非離子系界
面活性劑具有下述通式(1)或通式(2)所表示的部分結構,重量平均分子量為2500以下,且由格里芬(Griffin)法所得的HLB值為9.2~15.5,
(通式(1)及通式(2)中,R1及R2分別獨立地表示碳數8以上的烴基,n1及n2分別獨立地表示4~25的數)。
<2>如<1>所記載的著色感放射線性組成物,其中非離子系界面活性劑為下述通式(3)所表示的化合物,
(通式(3)中,R3表示碳數8以上的烷基或烯基,n3表示4~25的數)。
<3>如<1>或<2>所記載的著色感放射線性組成物,其中非離子系界面活性劑為下述通式(4)所表示的化合物,
(通式(4)中,R4表示碳數15~19的烷基或烯基,n4表示4~25的數)。
<4>如<1>至<3>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其中上述染料的重量平均分子量為5000以上。
<5>如<1>至<4>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其中相對於上述著色感放射線性組成物的總固體成分,包含上述染料的著色劑的濃度為50質量%以上。
<6>如<1>至<5>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其中上述染料具有來源於以下色素的部分結構,上述色素選自二吡咯亞甲基色素、偶氮色素、蒽醌色素、三苯基甲烷色素、二苯并哌喃色素、花青色素、方酸鹽(squarylium)色素、喹啉黃(quinophthalone)色素、酞菁色素及亞酞菁(subphthalocyanine)色素。
<7>如<1>至<6>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其更含有顏料。
<8>如<1>至<7>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其更含有鹼可溶性樹脂。
<9>如<1>至<8>中任一項所記載的著色感放射線性組成物,其用於形成彩色濾光片的著色層。
<10>一種著色硬化膜,其是使如<1>至<9>中任一項所記載的著色感放射線性組成物進行硬化而成。
<11>一種彩色濾光片,其具有如<10>所記載的著色硬化膜。
<12>如<11>所記載的彩色濾光片,其中上述著色硬化膜的厚度為0.2μm~1.5μm。
<13>一種著色圖案形成方法,其包括以下步驟:著色感放射線性組成物層形成步驟,將如<1>至<9>中任一項所記載的著色感放射線性組成物應用於支撐體上,形成著色感放射線性組成物層;曝光步驟,對上述著色感放射線性組成物層以圖案狀進行曝光;以及圖案形成步驟,將未曝光部顯影去除而形成著色圖案。
<14>一種彩色濾光片的製造方法,包括以下步驟:著色感放射線性組成物層形成步驟,將如<1>至<9>中任一項所記載的著色感放射線性組成物應用於支撐體上,形成著色感放射線性組成物層;曝光步驟,對上述著色感放射線性組成物層以圖案狀進行曝光;以及圖案形成步驟,將未曝光部顯影去除而形成著色圖案。
<15>一種固體攝像元件,其具有如<11>或<12>所記載的彩色濾光片或者藉由如<14>所記載的彩色濾光片的製造方法所得的彩色濾光片。
<16>一種圖像顯示裝置,其具有如<11>或<12>所記載的彩色濾光片或者藉由如<14>所記載的彩色濾光片的製造方法所得的彩色濾光片。
根據本發明,可提供一種可抑制其他顏色上殘渣混色的著色感放射線性組成物。另外,可提供一種其他顏色上殘渣混色得到抑制的著色硬化膜、彩色濾光片、著色圖案形成方法、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
100‧‧‧基板
101、102、103‧‧‧畫素
104‧‧‧殘渣
圖1為表示形成多種顏色的畫素時產生其他顏色上殘渣混色的情形的一例的概略圖。
以下,對本發明的內容加以詳細說明。
本申請案說明書中,「~」是以包含其前後所記載的數值作為下限值及上限值的含意而使用。
於本說明書的基團(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述不僅包含不具有取代基的基團,並且亦包含具有取代基的基團。例如所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(未經取代的烷基),而且亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
於本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯,「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸及甲基丙烯酸,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基。
於本說明書中,「著色層」是指彩色濾光片中所用的畫素。
本發明中所謂顏料,例如是指不溶解於溶劑中的不溶性的色
素化合物。典型而言是指以粒子的形式以分散狀態存在於組成物中的色素化合物。此處,所謂溶劑,可列舉後述溶劑的欄中例示的溶劑。因此,不溶解於該些溶劑中的色素化合物相當於本發明中的顏料。本發明中所用的顏料例如於丙二醇單甲醚乙酸酯及水中,25℃下的溶解度均較佳為0.1g/100g溶劑(Solvent)以下。
於本說明書中,所謂著色區域,包含彩色濾光片中的著色畫素(著色圖案)區域及形成遮光膜的區域。
於本說明書中,HLB(親水性-親油性的平衡(Hydrophilic-Lipophilic Balance))表示親水基部分於非離子系界面活性劑的總分子量中所佔的分子量,是藉由以下的格里芬(Griffin)式而求出。格里芬式是揭示於文獻(W.C.格里芬(W.C.Griffin),「化粧品化學師學會(J.Soc.Cosmetic Chemists)」,1,311(1949),吉田時行、進藤信一、大垣忠義、山中樹好編,「新版界面活性劑手冊」(1987)工學圖書股份有限公司,p234)中。HLB值越大表示越為親水性,HLB值越小表示越為疏水性。
HLB值(由格里芬法所得的測定值)=20×親水部的式量的總和/分子量
於本說明書中,所謂非離子系界面活性劑的親水部,例如是指伸乙氧基部位、伸丙氧基部位、多元醇部位(二醇、甘油、葡
糖苷(glucoside)、山梨醇酐、甘露醇(mannitol)或山梨醇)。
[著色感放射線性組成物]
本發明的著色感放射線性組成物含有染料、光聚合性化合物、光聚合起始劑及非離子系界面活性劑,該非離子系界面活性劑具有下述通式(1)或通式(2)所表示的部分結構,重量平均分子量為2500以下,且HLB值為9.2~15.5。
(通式(1)及通式(2)中,R1及R2分別獨立地表示碳數8以上的烴基,n1及n2分別獨立地表示4~25的數)
本發明的著色感放射線性組成物含有具有通式(1)或通式(2)所表示的部分結構、重量平均分子量為2500以下且HLB值為9.2~15.5的非離子系界面活性劑,藉此可抑制其他顏色上殘渣混色。另外,本發明的著色感放射線性組成物亦可提高經時穩定性。
雖不拘於任何理論,但可推測,藉由非離子系界面活性劑中的疏水性部分結構(通式(1)中的(R1-O-)或通式(2)中的(R2C(=O)O-)),容易引起與染料的疏水部的相互作用,故非離子系界面活性劑容易覆蓋染料。另外推測,藉由非離子系界面活性
劑中的親水性部分結構(通式(1)中的(-C2H4O-)n1或通式(2)中的(-C2H4O-)n2),染料於顯影液中的溶解性進一步提高,結果可有效地抑制其他顏色上殘渣混色。
另外推測,藉由將非離子系界面活性劑的HLB值設定為9.2~15.5,而調節非離子系界面活性劑中的親水性部分結構與疏水性部分結構的比例,故可有效地抑制其他顏色上殘渣混色。
以下,對本發明的著色感放射線性組成物的各成分加以說明。
[非離子系界面活性劑]
本發明中所用的非離子系界面活性劑具有通式(1)或通式(2)所表示的部分結構,重量平均分子量為2500以下,且HLB值為9.2~15.5。
通式(1)及通式(2)中,R1及R2分別獨立地表示碳數8以上的烴基。烴基較佳為烷基、烯基、芳基,更佳為烷基或烯基。
烷基可為直鏈狀、分支狀、環狀的任一種,更佳為直鏈狀。烷基可經取代或未經取代,較佳為未經取代。於烷基為環狀的情形時,可為單環、多環的任一種。烷基的碳數較佳為10以上,更佳為15以上,進而佳為18以上。另外,烷基的碳數的上限較佳為22以下,更佳為20以下,進而佳為19以下。尤其烷基的碳數較佳為18。
烯基可為直鏈狀、分支狀、環狀的任一種,更佳為直鏈狀。烯基可經取代或未經取代,較佳為未經取代。於烯基為環狀的情形時,可為單環、多環的任一種。烯基的碳數較佳為10以上,更
佳為15以上,進而佳為18以上。另外,烷基的碳數的上限較佳為22以下,更佳為20以下,進而佳為19以下。尤其烯基的碳數較佳為18。
芳基較佳為經取代或未經取代的碳數8~20的芳基,更佳為經取代或未經取代的碳數8~16的芳基。芳基例如具體可列舉苯基、萘基等。
烴基可具有的取代基並無特別限定,例如可例示:聚合性基、鹵素原子、烷基、羧酸酯基、鹵化烷基、烷氧基、甲基丙烯醯氧基、丙烯醯氧基、醚基、磺醯基、硫醚基、醯胺基、醯基、羥基、羧基等。
通式(1)及通式(2)中,n1及n2分別獨立地表示4~25的數,較佳為4~20,更佳為6~20,進而佳為7~20,尤佳為8~20。
本發明中所用的非離子系界面活性劑較佳為下述通式(3)所表示的化合物。
(通式(3)中,R3表示碳數8以上的烷基或烯基,n3表示4~25的數)
通式(3)中,R3表示碳數8以上的烷基或烯基。烷基或烯基
與通式(1)及通式(2)中的R1及R2為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(3)中,n3表示4~25的數,與通式(1)及通式(2)中的n1及n2為相同含意,較佳範圍亦相同。
尤其本發明中所用的非離子系界面活性劑較佳為下述通式(4)所表示的化合物。
(通式(4)中,R4表示碳數15~19的烷基或烯基,n4表示4~25的數)
通式(4)中,R4表示碳數15~19的烷基或烯基。烷基或烯基與通式(3)中的R3為相同含意。
於R4表示烷基的情形時,烷基的碳數較佳為15以上,更佳為18以上。另外,於R4表示烷基的情形時,烷基的碳數的上限較佳為19以下,尤其烷基的碳數較佳為18。
於R4表示烯基的情形時,烯基的碳數較佳為15以上,更佳為18以上。另外,烷基的碳數的上限較佳為19以下,尤其烯基的碳數較佳為18。
通式(4)中,n4表示4~25的數,與通式(1)及通式(2)中的n1及n2為相同含意,較佳範圍亦相同。
就有效地去除其他顏色上殘渣混色的觀點而言,本發明中的非離子系界面活性劑的較佳聚合平均分子量為2500以下。更佳為350~2500,進而佳為500~2000,尤佳為500~1500。
本發明中的HLB值的範圍為9.2~15.5,較佳為10.0~14.0,尤佳為10.5~13.0。若HLB值為15.5以下,則非離子系界面活性劑的親水性良好,且容易引起染料的疏水部與非離子系界面活性劑的疏水部的相互作用,可抑制其他顏色上殘渣混色。另外,若HLB值為15.5以下,則於溶劑中的溶解性良好,不易產生著色感放射線性組成物中的分離等而實用。若HLB值為9.2以上,則非離子系界面活性劑的疏水性不會變得過高,染料於顯影液中的溶解性良好,可抑制其他顏色上殘渣混色。
本發明中所用的非離子系界面活性劑具體可列舉:聚氧伸乙基烷基醚類(聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚、聚氧伸乙基油基醚、聚氧伸乙基2-乙基己基醚)、聚氧伸乙基芳基醚類(聚氧伸乙基辛基苯基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚)、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、單月桂酸聚乙二醇酯、異硬脂酸聚氧伸乙基甘油酯、三硬脂酸聚氧伸乙基甘油酯等。該些化合物中,較佳為聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基油基醚或異硬脂酸聚氧伸乙基甘油酯。
具體可列舉:花王公司製造的愛慕根(Emulgen)系列(愛慕根(Emulgen)104P、愛慕根(Emulgen)106、愛慕根(Emulgen)108、愛慕根(Emulgen)210P、愛慕根(Emulgen)306P、愛慕根
(Emulgen)408、愛慕根(Emulgen)409PV、愛慕根(Emulgen)420、愛慕根(Emulgen)707、愛慕根(Emulgen)LS-106)、艾瑪諾(Emanon)系列(艾瑪諾(Emanon)1112),獅王(Lion)公司製造的萊奧克斯(Rheox)系列(萊奧克斯(Rheox)CL-30)、萊奧可(Leocol)系列(萊奧可(Leocol)TD-50、萊奧可(Leocol)SC-50)、日本乳化劑公司製造的紐可(Newcol)系列(紐可(Newcol)NT-5、紐可(Newcol)2304YM、紐可(Newcol)1008、紐可(Newcol)707、紐可(Newcol)564),日油公司製造的非離子系列(非離子(nonion)L-2、非離子DL-4HN)、尤尼奧克斯(Uniox)系列(尤尼奧克斯(Uniox)GM-5IS、尤尼奧克斯(Uniox)GT-20IS)、尤尼盧布(Unilube)系列等。
以下,關於本發明中可使用的非離子系界面活性劑的例示化合物,列舉HLB值的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
就有效地抑制其他顏色上殘渣混色的觀點而言,相對於本發明的著色感放射線性組成物的總固體成分,本發明中的非離子系界面活性劑的添加量較佳為0.1質量%~15質量%,更佳為0.5質量%~10質量%,尤佳為2質量%~6質量%。
本發明的著色感放射線性組成物中,亦可併用非離子系界面活性劑以外的其他界面活性劑。其他界面活性劑可列舉:氟系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑以外的非離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑。尤其就進一步提高塗佈性的觀點而言,較佳為併用氟系界面活性劑或矽酮系界面活性劑。
氟系界面活性劑中的氟含有率較佳為3質量%~40質量%,更佳為5質量%~30質量%,尤佳為7質量%~25質量%。氟含有率為該範圍內的氟系界面活性劑於塗佈膜的厚度的均勻性或省液性的方面有效,於著色感光性組成物中的溶解性亦良好。
氟系界面活性劑例如可列舉:美佳法(Megafac)F171、美佳法(Megafac)F172、美佳法(Megafac)F173、美佳法(Megafac)F176、美佳法(Megafac)F177、美佳法(Megafac)F141、美佳法(Megafac)F142、美佳法(Megafac)F143、美佳法(Megafac)F144、美佳法(Megafac)R30、美佳法(Megafac)F437、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)F781(以上為迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德(Fluorad)FC430、弗拉德(Fluorad)FC431、弗拉德(Fluorad)
FC171(以上為住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-382、沙福隆(Surflon)SC-101、沙福隆(Surflon)SC-103、沙福隆(Surflon)SC-104、沙福隆(Surflon)SC-105、沙福隆(Surflon)SC1068、沙福隆(Surflon)SC-381、沙福隆(Surflon)SC-383、沙福隆(Surflon)S393、沙福隆(Surflon)KH-40(以上為旭硝子(股)製造)等。
陽離子系界面活性劑具體可列舉:酞菁衍生物(商品名:埃夫卡(EFKA)-745,森下產業(股)製造),有機矽氧烷聚合物KP341(信越化學工業(股)製造),(甲基)丙烯酸系(共)聚合物波利弗洛(Polyflow)No.75、波利弗洛(Polyflow)No.90、波利弗洛(Polyflow)No.95(共榮社油脂化學工業(股)製造),W001(裕商(股)製造)等。
陰離子系界面活性劑具體可列舉:W004、W005、W017(裕商(股)製造)等。
矽酮系界面活性劑例如可列舉:東麗矽酮(Toray Silicone)股份有限公司製造的「東麗矽酮(Toray Silicone)DC3PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH7PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)DC11PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH21PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH28PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH29PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH30PA」、「東麗矽酮(Toray Silicone)SH8400」,東芝矽酮股份有限公司製造的「TSF-4440」、「TSF-4300」、「TSF-4445」、「TSF-444(4)(5)(6)(7)6」、「TSF-4460」、「TSF-4452」,矽酮股份有限公司製造的「KP341」,畢克化學
(BYK Chemie)公司製造的「畢克(BYK)323」、「畢克(BYK)330」等。
其他界面活性劑可僅使用一種,亦可將兩種以上組合。
於在本發明的著色感放射線性組成物中添加其他界面活性劑的情形時,相對於本發明的著色感放射線性組成物的總固體成分,其他界面活性劑的添加量較佳為0.005質量%~2質量%,更佳為0.01質量%~1質量%。
[染料]
本發明的著色感放射線性組成物含有染料。染料並無特別限制,可使用以前作為彩色濾光片用而公知的染料。例如可使用染料的單體及染料的多聚物。具體可使用:吡唑偶氮系、苯胺基偶氮系、三苯基甲烷系、蒽醌系、蒽吡啶酮系、亞苄基系、氧喏系、吡唑并三唑偶氮系、吡啶酮偶氮系、花青系、啡噻嗪(phenothiazine)系、吡咯并吡唑偶氮次甲基系、二苯并哌喃(xanthene)系、酞菁系、苯并吡喃系、靛藍系、吡咯亞甲基系、次甲基系等的染料。另外,亦可使用該些染料的多聚物。
另外,於進行水或鹼顯影的情形時,就藉由顯影將光未照射部的黏合劑及/或染料完全去除的觀點而言,有時可較佳地使用酸性染料及/或其衍生物。
本發明中所用的染料較佳為具有來源於以下色素的部分結構,上述色素選自二吡咯亞甲基色素、偶氮色素、蒽醌色素、三苯基甲烷色素、二苯并哌喃色素、花青色素、方酸鹽色素、喹啉
黃色素、酞菁色素及亞酞菁色素。
進而,本發明中所用的染料較佳為具有部分結構及聚合性基的多聚物,且較佳為包含二聚物、三聚物及聚合物等結構。
本發明中所用的染料中,構成來源於色素的部分結構的上述各色素較佳為具有最大吸收波長存在於400nm~780nm的範圍內的色素骨架。該染料於本發明的著色感放射線性組成物中例如作為著色劑而發揮功能。
再者,所謂「來源於色素的部分結構」,表示自後述可形成色素結構的具體色素(以下亦稱為色素化合物)中去掉氫原子所得的可與色素多聚物連結部(聚合物鏈或樹枝狀聚合物(dendrimer)的核心(core)等)連結的結構。
(來源於色素的部分結構)
本發明的著色感放射線性組成物中所用的染料中的來源於色素的部分結構(以下亦稱為「色素結構」)例如可列舉選自以下色素中的色素結構等:醌色素(苯醌色素、萘醌色素、蒽醌色素、蒽吡啶酮色素等)、碳鎓(carbonium)色素(二苯基甲烷色素、三苯基甲烷色素、二苯并哌喃色素、吖啶色素等)、醌亞胺(quinonimine)色素(噁嗪(oxazine)色素、噻嗪(thiazine)色素等)、吖嗪(azine)色素、聚次甲基色素(氧喏色素、部花青色素、亞芳基(arylidene)色素、苯乙烯基色素、花青色素、方酸鹽色素、克酮鎓(croconium)色素等)、喹啉黃色素、酞菁色素、亞酞菁色素、紫環酮(perinone)色素、靛藍色素、硫靛藍色素、喹
啉色素、硝基色素、亞硝基色素、二吡咯亞甲基色素、偶氮色素及該等的金屬錯合物色素。
該些色素結構中,就顏色分離性、基板密接性及表面粗糙度的觀點而言,尤佳為選自二吡咯亞甲基色素、偶氮色素、蒽醌色素、三苯基甲烷色素、二苯并哌喃色素、花青色素、方酸鹽色素、喹啉黃色素、酞菁色素、亞酞菁色素中的色素結構。
本發明中所用的染料中,色素結構中的氫原子可經選自下述取代基組群A中的取代基所取代。
(取代基組群A)
色素多聚物可具有的取代基可列舉:鹵素原子、烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基、芳基、雜環基、氰基、羥基、硝基、羧基、烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、胺基(包含烷基胺基、苯胺基)、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺酸基、烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基或雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基(phosphino)、氧膦基(phosphinyl)、氧膦基氧基、氧膦基胺基、矽烷基等。
關於詳細情況,例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0027~段落0038,將該內容併入至本申請案說明書中。
以下,對尤佳的色素骨架加以說明。
(蒽醌色素)
具有來源於蒽醌色素(蒽醌化合物)的部分結構者較佳為來源於下述通式(AQ-1)~通式(AQ-3)所表示的化合物(蒽醌化合物)的部分結構。本發明中所謂蒽醌化合物,是指於分子內具有含有蒽醌骨架的色素部位的化合物的總稱。
通式(AQ-1)中,A及B分別獨立地表示胺基、羥基、烷氧基或氫原子。Xqa表示ORqa1或NRqa2Rqa3。Rqa1~Rqa3分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq1~Rq4表示取代基。Rq1~Rq4可取的取代基與取代基組群A的項中列舉的取代基相同。Ra及Rb分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。
通式(AQ-2)中,C及D與通式(AQ-1)中的A及B為相同含意。Xqb表示ORqb1或NRqb2Rqb3。Rqb1~Rqb3分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq5~Rq8表示取代基。Rq5~Rq8與通式(AQ-1)中的Rq1~Rq4為相同含意。Rc與通式(AQ-1)中的Ra或Rb為相同含意。
通式(AQ-3)中,E及F與通式(AQ-1)中的A及B
為相同含意。Xqc表示ORqc1或NRqc2Rqc3。Rqc1~Rqc3分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。Rq9~Rq12與通式(AQ-1)中的Rq1~Rq4為相同含意。Rd與通式(AQ-1)中的Ra或Rb為相同含意。
通式(AQ-1)、通式(AQ-2)及通式(AQ-3)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0045~段落0047,將其內容併入至本申請案說明書中。
蒽醌色素的具體例例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0049、段落0050,將其內容併入至本申請案說明書中。
(三苯基甲烷色素)
具有來源於三苯基甲烷色素(三苯基甲烷化合物)的部分結構者較佳為來源於下述通式(TP)所表示的化合物(三苯基甲烷化合物)的部分結構。本發明中所謂三苯基甲烷化合物,是指於分子內具有含有三苯基甲烷骨架的色素部位的化合物的總稱。
(式(TP)中,Rtp1~Rtp4分別獨立地表示氫原子、烷基或芳基。Rtp5表示氫原子、烷基、芳基或NRtp9Rtp10(Rtp9及Rtp10表示氫原子、烷基或芳基)。Rtp6、Rtp7及Rtp8表示取代基。a、b及c表示0~4的整數。於a、b及c為2以上的情形時,Rtp6、Rtp7及Rtp8亦可分別連結而形成環。X-表示陰離子結構。於X-不存在的情形時,Rtp1~Rtp7的至少一個含有陰離子。
通式(TP)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0055~段落0062,將其內容併入至本申請案說明書中。
(二苯并哌喃色素)
具有來源於二苯并哌喃色素(二苯并哌喃化合物)的部分結構者較佳為來源於下述通式(J)所表示的二苯并哌喃化合物的部分結構。
通式(J)中,R81、R82、R83及R84分別獨立地表示氫原
子或一價取代基,R85分別獨立地表示一價取代基,m表示0~5的整數。X-表示陰離子。於X-不存在的情形時,R81~R85的至少一個含有陰離子。
通式(J)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0066~段落0073,將其內容併入至本申請案說明書中。
(花青色素)
具有來源於花青色素(花青化合物)的部分結構者較佳為來源於下述通式(PM)所表示的化合物(花青化合物)的部分結構。本發明中所謂花青化合物,是指於分子內具有含有花青骨架的色素部位的化合物的總稱。
通式(PM)中,環Z1及環Z2分別獨立地表示可具有取代基的雜環。l表示0以上、3以下的整數。X-表示陰離子。
通式(PM)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0077~段落0084,將其內容併入至本申請案說明書中。
(方酸鹽色素)
具有來源於方酸鹽色素(方酸鹽化合物)的部分結構者較佳為來源於下述通式(K)所表示的化合物(方酸鹽化合物)的部分結構。本發明中所謂方酸鹽化合物,是指於分子內具有含有方酸鹽骨架的色素部位的化合物的總稱。
通式(K)中,A及B分別獨立地表示芳基或雜環基。芳基較佳為碳數6~48、更佳為6~24的芳基,例如可列舉苯基、萘基等。雜環基較佳為五員環或六員環的雜環基,例如可列舉:吡咯基(pyrrolyl)、咪唑基、吡唑基(pyrazolyl)、噻吩基、吡啶基、嘧啶基、噠嗪基、三唑-1-基、呋喃基、噻二唑基(thiadiazolyl)等。
通式(K)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0088~段落0106,將其內容併入至本申請案說明書中。
(喹啉黃色素)
具有來源於喹啉黃色素(喹啉黃化合物)的部分結構者較佳
為來源於下述通式(QP)所表示的化合物(喹啉黃化合物)的部分結構。本發明中所謂喹啉黃化合物,是指於分子內具有含有喹啉黃骨架的色素部位的化合物的總稱。
通式(QP)中,Rqp1~Rqp6分別獨立地表示氫原子或取代基。於Rqp1~Rqp6中的至少2個位於鄰位的情形時,亦可相互鍵結而形成環,上述環亦可進一步具有取代基。
通式(QP)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0110~段落0114,將其內容併入至本申請案說明書中。
(酞菁色素)
具有來源於酞菁色素(酞菁化合物)的部分結構者較佳為具有來源於下述通式(F)所表示的化合物(酞菁化合物)的部分結構。本發明中所謂酞菁化合物,是指於分子內具有含有酞菁骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化13]
通式(F)中,M1表示金屬類,Z1、Z2、Z3及Z4分別獨立地表示形成含有選自氫原子、碳原子及氮原子中的原子而構成的6員環所必需的原子組群。
通式(F)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0118~段落0124,將其內容併入至本申請案說明書中。
(亞酞菁化合物)
具有來源於亞酞菁色素(亞酞菁化合物)的部分結構者較佳為具有來源於下述通式(SP)所表示的化合物(亞酞菁化合物)的部分結構。本發明中所謂亞酞菁化合物,是指於分子內具有含有亞酞菁骨架的色素部位的化合物的總稱。
[化14]
通式(SP)中,Z1~Z12分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基、羥基、巰基、胺基、烷氧基、芳氧基、硫醚基。X表示陰離子。
通式(SP)的較佳範圍例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0128~段落0133,將其內容併入至本申請案說明書中。
另外,關於二吡咯亞甲基色素及偶氮色素,例如可參考日本專利特開2011-95732號公報的段落0033~段落0135,將其內容併入至本申請案說明書中。
(本發明的著色感放射線性組成物中所用的染料的結構)
本發明的著色感放射線性組成物中所用的染料可為於分子內具有1個上述來源於色素的部分結構的色素單體,亦可為於分子內具有2個以上的上述來源於色素的部分結構的色素低聚物或色素多聚物。
<色素單體>
色素單體較佳為含有聚合性基。
藉由設定為此種構成,有耐熱性提高的傾向。聚合性基可僅含有一種,亦可含有兩種以上。聚合性基可使用藉由自由基、酸或熱可進行交聯的公知的聚合性基,例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基(環氧基、氧雜環丁烷基)、羥甲基等,尤其較佳為含有乙烯性不飽和鍵的基團,更佳為(甲基)丙烯醯基,尤佳為來源於(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸-3,4-環氧-環己基甲酯的(甲基)丙烯醯基。
聚合性基的導入方法有使色素單體與含聚合性基的化合物進行共聚合而導入聚合性基的方法等。該些方法例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0181~段落0188,將其內容併入至本申請案說明書中。
色素單體的一分子中的聚合性基的個數較佳為1~4,更佳為1~2。
色素單體亦可具有鹼可溶性基。鹼可溶性基可例示羧酸基、磺酸基、磷酸基。
另外,對色素單體的鹼可溶性基的導入方法可列舉於色素單體中預先導入鹼可溶性基的方法。
色素單體的一分子中的鹼可溶性基的個數較佳為1~4,更佳為1~2。
此外,色素單體可具有的官能基可列舉:內酯、酸酐、醯胺、-COCH2CO-、氰基等顯影促進基,長鏈及環狀烷基、芳烷基、芳
基、聚環氧烷基、羥基、馬來醯亞胺基、胺基等親疏水性調整基等,可適當地導入該些官能基。
色素單體的酸值較佳為5mgKOH/g~200mgKOH/g,更佳為10mgKOH/g~180mgKOH/g。
<色素低聚物>
色素低聚物為於分子內具有2個以上的上述來源於色素的部分結構的低聚物,包含二聚物至八聚物的任一種結構。色素低聚物較佳為下述通式(I)所表示的低聚物。
通式(I)(R)m-Q-(D)n
(通式(I)中,Q表示(m+n)價的連結基,R表示取代基,D表示上述色素結構。m表示0~6的整數,n表示2~8的整數,(m+n)表示2~8的整數。於m為2以上的情形時,多個R亦可互不相同,於n為2以上的情形時,多個D亦可互不相同)通式(I)中的Q表示(m+n)價的連結基,較佳為3價~6價的連結基。
Q所表示的(m+n)價的連結基較佳為以下的通式(Q-1)或通式(Q-2)所表示的連結基。
通式(Q-1)[化15]
(通式(Q-1)中,R1~R4分別獨立地表示連結基或取代基。其中,R1~R4中的至少2個為連結基)
R1~R4所表示的取代基較佳為碳數1~10的烷基(較佳為碳數1~6的烷基、更佳為碳數1~3的烷基)、碳數6~20的芳基(較佳為碳數6~14的芳基、更佳為碳數6~10的芳基),更佳為碳數1~10的烷基,進而佳為甲基、乙基、丙基。
R1~R4所表示的連結基更佳為伸烷基(較佳為直鏈或分支的伸烷基,更佳為-(CH2)n1-(n1較佳為1~3的整數))、-O-、-CO-、-SO2-或-NRa-(其中,Ra為碳原子數為1~5的烷基或氫原子)、及包含該等的2個以上的組合的基團,進而佳為包含伸烷基、-O-、-CO-及-NRa-的2個以上的組合的基團。
R1~R4所表示的連結基中,將R或D與中心的C相連的原子的個數較佳為分別為1~15,更佳為分別為1~10。例如於連結基為-CH2-CH2-C(=O)-O-CH2-的情形時,將R或D與中心的C相連的原子的個數成為5。
通式(Q-2)[化16]
(通式(Q-2)中,A1~A4分別獨立地表示碳原子或氮原子。R11~R16分別獨立地表示氫原子、=O或連結基。點線表示單鍵或雙鍵)
通式(Q-2)中的含有A1~A4的6員環可列舉脂肪族環、雜環、苯環,較佳為雜環、苯環。
R11~R16所表示的連結基與通式(Q-1)中的R1~R4所表示的連結基為相同含意,較佳範圍亦相同。
以下示出Q所表示的(m+n)價的連結基的具體例。其中,本發明中不限制於該些具體例。
[化17]
通式(I)中的R分別獨立地表示取代基,於m為2以上的情形時,多個R亦可互不相同。
由R所表示的取代基例如可列舉:鹵素原子、烷基、環烷基、烯基、環烯基、炔基、芳基、雜環基、氰基、羥基、硝基、羧基、
烷氧基、芳氧基、矽烷氧基、雜環氧基、醯氧基、胺甲醯氧基、胺基(包含烷基胺基、苯胺基)、醯基胺基、胺基羰基胺基、烷氧基羰基胺基、芳氧基羰基胺基、胺磺醯基胺基、烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基、巰基、烷硫基、芳硫基、雜環硫基、胺磺醯基、磺酸基、烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基、烷基磺醯基或芳基磺醯基、醯基、芳氧基羰基、烷氧基羰基、胺甲醯基、芳基偶氮基或雜環偶氮基、醯亞胺基、膦基、氧膦基、氧膦基氧基、氧膦基胺基、膦醯基(phosphono)、矽烷基等。
另外,R亦可為聚合性基、鹼可溶性基。
聚合性基可列舉藉由自由基、酸、熱可進行交聯的公知的聚合性基。例如可列舉:含有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基(環氧基、氧雜環丁烷基)、羥甲基等,較佳為含有乙烯性不飽和鍵的基團,更佳為(甲基)丙烯醯基,尤佳為來源於(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸-3,4-環氧-環己基甲酯的(甲基)丙烯醯基。
鹼可溶性基可列舉羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。較佳為羧基。
m表示0~6的整數,較佳為1~4的整數,更佳為1~3的整數。
n表示2~8的整數,較佳為2~6的整數,更佳為2~5的整數。
m+n表示2~8的整數,較佳為2~7的整數,更佳為3~6的
整數。
<色素多聚物>
色素多聚物於分子內具有2個以上的上述來源於色素的部分結構。色素多聚物較佳為含有下述通式(A)、通式(B)及通式(C)所表示的結構單元的至少一個而成的色素多聚物,或者通式(D)所表示的色素多聚物。
通式(A)所表示的結構單元
通式(A)中,X1表示藉由聚合所形成的連結基,L1表示單鍵或二價連結基。DyeI表示上述色素結構。
以下,對通式(A)加以詳細說明。
通式(A)中,X1表示藉由聚合所形成的連結基。即,是指形成相當於聚合反應中所形成的主鏈的結構單元的部分。再者,2個*所表示的部位成為結構單元。X1只要為由公知的可聚合的單體所形成的連結基,則並無特別限制,尤其較佳為下述(XX-1)~(XX-24)所表示的連結基,更佳為選自(XX-1)及(XX-2)所表示的(甲基)丙烯酸系連結鏈、(XX-10)~(XX-17)所表示的
苯乙烯系連結鏈、(XX-18)及(XX-19)以及(XX-24)所表示的乙烯系連結鏈中,進而佳為選自(XX-1)及(XX-2)所表示的(甲基)丙烯酸系連結鏈、(XX-10)~(XX-17)所表示的苯乙烯系連結鏈、(XX-24)所表示的乙烯系連結鏈中,進而更佳為(XX-1)及(XX-2)所表示的(甲基)丙烯酸系連結鏈以及(XX-11)所表示的苯乙烯系連結鏈。
(XX-1)~(XX-24)中,表示於*所表示的部位上與L1連結。Me表示甲基。另外,(XX-18)及(XX-19)中的R表示氫原子、碳數1~5的烷基或苯基。
[化20]
[化21]
通式(A)中,L1表示單鍵或二價連結基。L1表示二價連結基的情形時的二價連結基表示碳數1~30的經取代或未經取代的伸烷基(例如亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、伸丁基等)、碳數6~30的經取代或未經取代的伸芳基(例如伸苯基、伸萘基等)、經取代或未經取代的雜環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO2-、-NR-、-CONR-、-O2C-、-SO-、-SO2-及將該等的2個以上連結而形成的連結基。另外,L1亦較佳為含有陰離子的構成。L1更佳為單鍵或伸烷基,進而佳為單鍵或-(CH2)n-(n為1~5的整數)。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基、或雜環基。關於L1含有陰離子的情形的例子,將於後述。
通式(A)中,DyeI表示上述色素結構。
含有通式(A)所表示的結構單元的色素多聚物可藉由以下方法合成:(1)藉由使具有色素殘基的單體加成聚合而進行合成的方法;(2)使具有異氰酸酯基、酸酐基或環氧基等高反應性官能基的聚合物,與具有可與高反應性基反應的官能基(羥基、一級或二級胺基、羧基等)的色素反應的方法。
加成聚合時可應用公知的加成聚合(自由基聚合、陰離子聚合、陽離子聚合),其中,尤其於藉由自由基聚合來進行合成的情況下,可使反應條件平穩且不會使色素結構分解,因此較佳。自由基聚合時,可應用公知的反應條件。即,本發明中所用的色素多聚物較佳為加成聚合物。
其中,就耐熱性的觀點而言,含有通式(A)所表示的結構單元的色素多聚物較佳為使用具有乙烯性不飽和鍵的色素單體進行自由基聚合所得的自由基聚合物。
關於通式(A)的詳細情況可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0138~段落0152,將其內容併入至本申請案說明書中。
通式(B)所表示的結構單元
[化22]
通式(B)中,X2與通式(A)中的X1為相同含意。L2與通式(A)中的L1為相同含意。Y2表示可與DyeII形成離子鍵或配位鍵的基團。DyeII表示色素結構。關於通式(B)的詳細情況,可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0156~段落0161,將其內容併入至本申請案說明書中。
通式(C)所表示的結構單元
通式(C)中,L3表示單鍵或二價連結基。DyeIII表示色素結構。m表示0或1。關於通式(C)的詳細情況,可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0165~段落0167,將其內容併入至本申請案說明書中。
通式(D)所表示的色素多聚物
[化24]
通式(D)中,L4表示n價連結基。n表示2~20的整數。於n為2以上時,DyeIV的結構可相同亦可不同。DyeIV表示色素結構。關於通式(D)的詳細情況,可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0173~段落0178,將其內容併入至本申請案說明書中。
含有通式(A)、通式(B)及/或通式(C)所表示的結構單元的色素多聚物以及通式(D)所表示的色素多聚物中,含有通式(A)及通式(C)所表示的結構單元的色素多聚物以及通式(D)所表示的色素多聚物是經共價鍵而連結,故含有色素多聚物的著色感放射線性組成物的耐熱性優異,於將著色感放射線性組成物應用於形成多種顏色的著色圖案的情形時,有效地抑制向鄰接的其他著色圖案的色移,故較佳。另外,尤其通式(A)所表示的化合物容易控制色素多聚物的分子量,因而較佳。
色素多聚物中,於將色素多聚物中的所有結構單元設定為100mol%(莫耳百分比)時,具有色素結構的結構單元的含量較佳為15mol%~60mol%,更佳為20mol%~50mol%,尤佳為20mol%~45mol%。
<<其他官能基或其他結構單元>>
色素多聚物亦可含有官能基、或具有色素結構的結構單元以
外的其他結構單元。
官能基可含有於具有色素結構的結構單元中,亦可與具有色素結構的結構單元不同而以含有官能基的其他結構單元的形式含有。
官能基可例示聚合性基、鹼可溶性基等。
以下,對該等的詳細情況加以說明。
<<<聚合性基>>>
聚合性基可僅含有一種,亦可含有兩種以上。
聚合性基可使用藉由自由基、酸、熱可進行交聯的公知的聚合性基,例如可列舉:含有乙烯性不飽和鍵的基團、環狀醚基(環氧基、氧雜環丁烷基)、羥甲基等,尤其較佳為含有乙烯性不飽和鍵的基團,更佳為(甲基)丙烯醯基,進而佳為來源於(甲基)丙烯酸縮水甘油酯及(甲基)丙烯酸-3,4-環氧-環己基甲酯的(甲基)丙烯醯基。
具有聚合性基的結構單元較佳為由下述通式(P)所表示。
通式(P)中,X1表示藉由聚合所形成的連結基,L1表示單鍵或二價連結基。P表示聚合性基。
通式(P)中的X1及L1分別與通式(A)中的X1及L1為相同含意,較佳範圍亦相同。
聚合性基的導入方法有以下方法:(1)利用含聚合性基的化合物對欲導入聚合性基的結構單元進行改質而導入聚合性基的方法;(2)使含聚合性基的化合物進行共聚合而導入聚合性基的方法等。
於色素單體中含有聚合性基的情形時,相對於色素結構1g,色素單體所含的聚合性基量較佳為0.1mmol~2.0mmol,更佳為0.2mmol~1.5mmol,尤佳為0.3mmol~1.0mmol。
另外,於其他結構單元含有聚合性基的情形時,相對於所有結構單元100質量%,聚合性基的量例如較佳為10質量%~40質量%,更佳為15質量%~35質量%。
具有聚合性基的結構單元可列舉如下具體例。然而,本發明不限定於該些具體例。
[化26]
[化27]
<<<鹼可溶性基>>>
色素多聚物可具有的鹼可溶性基的一例可列舉酸基。酸基可例示羧酸基、磺酸基、磷酸基。
本發明中,鹼可溶性基較佳為以具有鹼可溶性基的結構單元的形式而含有於色素多聚物中。更具體而言,較佳為上述通式(P)中P為鹼可溶性基的重複單元。
對色素多聚物導入鹼可溶性基的方法可列舉:於色素單
體中預先導入鹼可溶性基的方法;及使具有鹼可溶性基的色素單體以外的單體((甲基)丙烯酸、丙烯酸的己內酯改質物,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的琥珀酸酐改質物,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的鄰苯二甲酸酐改質物,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯的1,2-環己烷二羧酸酐改質物,苯乙烯羧酸、衣康酸、馬來酸、降冰片烯羧酸等含羧酸的單體,甲基丙烯酸-酸式磷醯氧基乙酯、乙烯基膦酸等含磷酸的單體,乙烯基磺酸、2-丙烯醯胺-2-甲基磺酸等含磺酸的單體)進行共聚合的方法,進而佳為使用此兩種方法。
相對於色素多聚物1g,色素多聚物所具有的鹼可溶性基量(酸值)較佳為15mgKOH/g~130mgKOH/g,更佳為25mgKOH/g~100mgKOH/g,進而佳為25mgKOH/g~80mgKOH/g。鹼可溶性基量(酸值)可藉由使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定來進行測定。
另外,於色素多聚物含有含色素單體的結構單元與具有酸基的結構單元的情形時,相對於含色素單體的結構單元100莫耳,具有酸基的結構單元的比例例如較佳為5莫耳~70莫耳,更佳為10莫耳~50莫耳。
色素多聚物所具有的官能基可列舉:內酯、酸酐、醯胺、-COCH2CO-、氰基等顯影促進基,長鏈及環狀烷基、芳烷基、芳基、聚環氧烷基、羥基、馬來醯亞胺基、胺基等親疏水性調整基等,可適當地導入該些官能基。
導入方法可列舉:預先導入至色素單體中的方法、及使具有
上述官能基的單體進行共聚合的方法。
<<<式(1)~式(5)所表示的結構>>>
色素多聚物中,具有色素結構的結構單元亦可含有式(1)~式(5)所表示的結構。
將式(1)所表示的結構總稱為受阻胺系。將式(2)所表示的結構總稱為受阻酚系。將式(3)所表示的結構總稱為苯并三唑系。將式(4)所表示的結構總稱為羥基二苯甲酮系。將式(5)所表示的結構總稱為三嗪系。
式(1)~式(5)所表示的結構中,較佳為式(1)所表示的結構及式(2)所表示的結構,尤佳為式(1)所表示的結構。本發明中所用的色素多聚物於同一分子內具有色素結構與式(1)所表示的結構,藉此式(1)所表示的結構中的胺基與基板相互作用,故可進一步提高密接性。
式(1)中,R1表示氫原子、碳數1~18的烷基、芳基、氧自由基。R2及R3分別獨立地表示碳數1~18的烷基。R2及R3亦可相互鍵結而表示碳數4~12的脂肪族環。「*」表示式(1)所表示
的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(1)中,R1表示氫原子、碳數1~18的烷基、芳基、氧自由基,較佳為碳數1~18的烷基。
碳數1~18的烷基可為直鏈狀、分支鏈狀或環狀的任一種,較佳為直鏈狀。碳數1~18的烷基的碳數較佳為1~12,更佳為1~8,進而佳為1~3,尤佳為1或2。尤其碳數1~18的烷基較佳為甲基或乙基,更佳為甲基。
芳基的碳數可為6~18,亦可為6~12,亦可為6。具體可列舉苯基。
於式(1)中的R1表示碳數1~18的烷基或芳基的情形時,碳數1~18的烷基及芳基可具有取代基,亦可未經取代。可具有的取代基可列舉選自上述取代基組群A中的取代基。
式(1)中,R2及R3分別獨立地表示碳數1~18的烷基,較佳為碳數1~3的烷基,更佳為甲基。R2及R3亦可相互鍵結而表示碳數4~12的脂肪族環。
式(1)中,「*」表示式(1)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。結合鍵可直接或經由連結基而與聚合物骨架鍵結,亦可直接或經由連結基而鍵結於上述色素結構。尤其式(1)中的「*」較佳為直接或經由連結基而與聚合物骨架鍵結。
以下示出式(1)所表示的結構的具體例,但不限定於該些具體例。下述結構中,「*」表示式(2)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(2)中,R4表示下述式(2A)、碳數1~18的烷基或芳基。R5分別獨立地表示氫原子或碳數1~18的烷基。「*」表示式(2)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(2)中,R4表示上述式(2A)、碳數1~18的烷基或芳基,較佳為由式(2A)所表示。碳數1~18的烷基及芳基與式(1)中的R1中說明的碳數1~18的烷基及芳基為相同含意。另外,「*」與式(1)中說明的結合鍵為相同含意。
式(2A)中,R6分別獨立地表示碳數1~18的烷基。「*」表
示式(2A)所表示的結構與式(2)所表示的結構的結合鍵。
式(2A)中,R6與式(1)中的R1中說明的碳數1~18的烷基為相同含意。另外,「*」與式(1)中說明的結合鍵為相同含意。
以下,示出式(2)所表示的結構的具體例,但不限定於該些具體例。下述結構中,「*」表示式(2)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(3)中,R7表示碳數1~18的烷基;n1表示0~3的整數。於n1為2或3的情形時,各R7可相同亦可不同。「*」表示式(3)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(3)中,R7與式(1)中的R1中說明的碳數1~18的烷基為相同含意。
式(3)中,n1表示0~3的整數,較佳為0~2的整數,更佳為0或1。
式(3)中,「*」與式(1)中說明的結合鍵為相同含意。
以下示出式(3)所表示的結構的具體例,但不限定於該些具體例。下述結構中,「*」表示式(3)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(4)中,R8及R9分別獨立地表示碳數1~18的烷基。n2
表示0~3的整數。n3表示0~4的整數。於n2為2或3的情形時,各R8可相同亦可不同。於n3表示2~4的整數的情形時,各R9可相同亦可不同。「*」表示式(4)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
式(4)中,R8及R9與式(1)中的R1中說明的碳數1~18的烷基為相同含意。
式(4)中,n2表示0~3的整數,較佳為0~2的整數,更佳為0或1。
式(4)中,n3表示0~4的整數,較佳為0~2的整數,更佳為0或1。
式(4)中,「*」與式(1)中說明的結合鍵為相同含意。
以下示出式(4)所表示的結構的具體例,但不限定於該些具體例。下述結構中,「*」表示式(4)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
[化38]
式(5)中,R10~R12分別獨立地表示碳數1~18的烷基或碳數1~8的烷氧基。n4~n6分別獨立地表示0~5的整數。n7~n9分別獨立地表示0或1,n7~n9的至少一個表示1。「*」表示式(5)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
於式(5)中的R10表示碳數1~18的烷基的情形時,與式(1)中的R1中說明的碳數1~18的烷基為相同含意,較佳為碳數1~3的烷基,更佳為甲基。於R10表示碳數1~8的烷氧基的情形時,烷氧基的碳數較佳為1~6,更佳為1~5,進而佳為1~4。
式(5)中的n4表示0~5的整數,較佳為1~4的整數,更佳為2或3。於n4表示2~5的整數的情形時,各R10可相同亦可不同。
式(5)中的R11與式(5)中的R10為相同含意,較佳範圍亦相同。
式(5)中的n5表示0~5的整數,較佳為1~3的整數,更佳為1或2。於n5表示2~5的整數的情形時,各R11可相同亦可不同。
式(5)中的R12與式(5)中的R10為相同含意,較佳範圍亦相同。
式(5)中的n6表示0~5的整數,較佳為0~3的整數,更佳為0或1。於n6表示2~5的整數的情形時,各R12可相同亦可不同。
式(5)中的n7~n9分別獨立地表示0或1,n7~n9的至少一個表示1。尤其較佳為僅n7表示1,或僅n8及n9表示1,或僅n7與n8及n9的任一個表示1。
式(5)中的R10~R12可分別獨立地具有取代基,亦可未經取代。可具有的取代基可列舉選自上述取代基組群A中的取代基。
式(5)中,「*」與式(1)中說明的結合鍵為相同含意。
以下示出式(5)所表示的結構的具體例,但不限定於該些具體例。下述結構中,「*」表示式(5)所表示的結構與聚合物骨架的結合鍵。
<<<<具有式(1)~式(5)所表示的結構的至少一
個的結構單元>>>>
具有式(1)~式(5)所表示的結構的至少一個的結構單元較佳為由下述式(E)所表示。
通式(E)中,X3與通式(A)中的X1為相同含意。L4與通式(A)中的L1為相同含意。Z1表示上述式(1)~式(5)所表示的結構。
以下示出具有式(1)~式(5)所表示的結構的至少一個的結構單元的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
[化41]
色素多聚物中,於將色素多聚物中的所有結構單元設定為100質量%時,具有式(1)~式(5)所表示的結構的至少一個的結構單元的含量較佳為0.5質量%~20質量%,更佳為1質量%~10質量%,尤佳為1質量%~5質量%。
另外,相對於含有色素結構的結構單元1莫耳,具有式(1)~式(5)所表示的結構的至少一個的結構單元的含量較佳為0.5mol%~25mol%,更佳為1mol%~10mol%,進而佳為1mol%~5
mol%。
<<抗衡陰離子>>
於本發明中所用的色素結構具有陽離子結構的情形時,抗衡陰離子可位於色素多聚物的同一結構單元內,亦可位於同一結構單元外。所謂抗衡陰離子位於同一結構單元內,是指於具有色素結構的結構單元內,陽離子與陰離子經由共價鍵而鍵結的情形。另一方面,所謂同一結構單元外是指上述以外的情形。例如是指陽離子與陰離子並未經由共價鍵而鍵結、而是以獨立化合物的形式存在的情形,或以色素多聚物的分別獨立的結構單元的形式而含有陽離子與陰離子的情形。
本發明的陰離子較佳為非親核性陰離子。非親核性的陰離子可為有機陰離子,亦可為無機陰離子,較佳為有機陰離子。本發明中所用的抗衡陰離子的例子可列舉日本專利特開2007-310315號公報的段落編號0075中記載的公知的非親核性陰離子,將該些內容併入至本申請案說明書中。此處,所謂非親核性,是指不因加熱而對色素進行親核攻擊的性質。
抗衡陰離子位於同一結構單元內的情形
本發明的陰離子的第一實施形態為抗衡陰離子位於同一結構單元內的情形,具體而言為於具有色素結構的結構單元內,陽離子與陰離子經由共價鍵而鍵結的情形。
該情形的陰離子部較佳為選自-SO3 -、-COO-、-PO4 -、下述通式(A1)所表示的結構及下述通式(A2)所表示的結構中的至少
一種,更佳為選自下述通式(A1)所表示的結構及下述通式(A2)所表示的結構中的至少一種。
另外,陰離子部亦可含有羧酸根陰離子、磺酸根陰離子、通式(A1-1)所表示的陰離子。
(通式(A1)中,R1及R2分別獨立地表示-SO2-或-CO-)
通式(A1)中,較佳為R1及R2的至少一個表示-SO2-,更佳為R1及R2兩者表示-SO2-。
上述通式(A1)更佳為由下述通式(A1-1)所表示。
(通式(A1-1)中,R1及R2分別獨立地表示-SO2-或-CO-。X1及X2分別獨立地表示伸烷基或伸芳基)
通式(A1-1)中,R1及R2與通式(A1)中的R1及R2為相同含意,較佳範圍亦相同。
於X1表示伸烷基的情形時,伸烷基的碳數較佳為1~8,更佳為1~6。於X1表示伸芳基的情形時,伸芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12,進而佳為6。於X1具有取代基的情形時,較佳為經氟原子所取代。
X2表示烷基或芳基,較佳為烷基。烷基的碳數較佳為1~8,更佳為1~6,進而佳為1~3,尤佳為1。於X2具有取代基的情形時,較佳為經氟原子所取代。
(通式(A2)中,R3表示-SO2-或-CO-。R4及R5分別獨立地表示-SO2-、-CO-或-CN)
通式(A2)中,較佳為R3~R5的至少一個表示-SO2-,更佳為R3~R5的至少2個表示-SO2-。
本實施形態中,尤其於色素多聚物的骨架是由上述通式(A)所表示的結構單元所表示的情形時,可列舉L1的一部分含有通式(A1)所表示的部分的情形作為較佳一例。該情形的具體例可例示後述具有色素結構的結構單元的例示中的(a-xt-1)、(a-xt-5)、(a-xt-6)。
另外,本實施形態中,亦可列舉色素多聚物的骨架含有通式(B)所表示的結構單元的情形作為一例。該情形的具體例可例示後述具有色素結構的結構單元的例示中的(B-dp-1)、(B-mp-1)、(B-xt-1)、(B-xt-2)。
抗衡陰離子為獨立分子的情形
本發明的陰離子的第二實施形態為以下情形:抗衡陰離子位於同一結構單元外,且陽離子與陰離子並未經由共價鍵而鍵結,而是以獨立的分子的形式存在。
該情形的陰離子可例示:氟陰離子、氯陰離子、溴陰離子、碘陰離子、氰化物離子、過氯酸根陰離子等或非親核性陰離子,較佳為非親核性陰離子。
非親核性的抗衡陰離子可為有機陰離子,亦可為無機陰離子,較佳為有機陰離子。本發明中所用的抗衡陰離子的例子可列舉日本專利特開2007-310315號公報的段落編號0075中記載的公知的非親核性陰離子,將該些內容併入至本申請案說明書中。
較佳可列舉:雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基陰離子、四芳基硼酸鹽陰離子、B-(CN)n1(ORa)4-n1(Ra表示碳數1~10的烷基或碳數6~10的芳基,n1表示1~4)及PFn2RP (6-n2) -(RP表示碳數1~10的氟化烷基,n2表示1~6的整數),更佳為選自雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基陰離子及四芳基硼酸鹽陰離子中,進而佳為雙(磺醯基)醯亞胺陰離子。藉由使用此種非親核性的抗衡陰離子,有更有效地發揮本發明的效果的傾向。
作為非親核性的抗衡陰離子的雙(磺醯基)醯亞胺陰離子較佳為下述通式(AN-1)所表示的結構。
(式(AN-1)中,X1及X2分別獨立地表示氟原子或具有氟原子的碳數1~10的烷基。X1及X2亦可相互鍵結而形成環)
X1及X2分別獨立地表示氟原子或具有氟原子的碳數1~10的烷基,較佳為氟原子或具有氟原子的碳數1~10的烷基,更佳為碳數1~10的全氟烷基,進而佳為碳數1~4的全氟烷基,尤佳為三氟甲基。
作為非親核性的抗衡陰離子的三(磺醯基)甲基陰離子較佳為作為下述通式(AN-2)的結構。
(式(AN-2)中,X3、X4及X5分別獨立地表示氟原子或碳
數1~10的具有氟原子的烷基)
X3、X4及X5分別獨立地與X1及X2為相同含意,較佳範圍亦為相同含意。
作為非親核性的抗衡陰離子的四芳基硼酸鹽陰離子較佳為下述通式(AN-5)所表示的化合物。
(式(AN-5)中,Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨立地表示芳基)
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨立地較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~14的芳基,進而佳為碳數6~10的芳基。
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4所表示的芳基亦可具有取代基。於具有取代基的情形時,可列舉:鹵素原子、烷基、芳基、烷氧基、羰基、羰氧基、胺甲醯基、磺酸基、磺醯胺基、硝基等,較佳為鹵素原子及烷基,更佳為氟原子、烷基,進而佳為氟原子、碳數1~4的全氟烷基。
Ar1、Ar2、Ar3及Ar4分別獨立地更佳為具有鹵素原子及/或含鹵素原子的烷基的苯基,進而佳為具有氟原子及/或含氟的烷基的苯基。
另外,非親核性的抗衡陰離子較佳為-B(CN)n1(ORa)4-n1(Ra表示碳數1~10的烷基或碳數6~10的芳基,n1表示1~4的整數)。作為碳數1~10的烷基的Ra較佳為碳數1~6的烷基,更佳為碳數1~4的烷基。作為碳數6~10的芳基的Ra較佳為苯基、萘基。
n1較佳為1~3,更佳為1~2。
另外,非親核性的抗衡陰離子更佳為-PF6RP (6-n2) -(RP表示碳數1~10的氟化烷基,n2表示1~6的整數)。RP較佳為碳數1~6的具有氟原子的烷基,更佳為碳數1~4的具有氟的烷基,進而佳為碳數1~3的全氟烷基。
n2較佳為1~4的整數,更佳為1或2。
本發明中所用的非親核性抗衡陰離子的每一分子的質量較佳為100~1,000,更佳為200~500。
本發明的色素多聚物可僅含有一種非親核性抗衡陰離子,亦可含有兩種以上的非親核性抗衡陰離子。
以下示出本發明中所用的非親核性的抗衡陰離子的具體例,但本發明不限定於此。
[化48]
[化50]
[化51]
另外,於第二實施形態中,陰離子亦可為多聚物。該情形的多聚物可例示:含有具有陰離子的結構單元、且不含來源於含陽離子的色素結構的結構單元的多聚物。此處,含陰離子的結構單元可列舉後述第三實施形態中所述的含陰離子的結構單元作
為較佳例。進而,含有陰離子的多聚物亦可含有含陰離子的結構單元以外的結構單元。此種結構單元可例示後述本發明中所用的色素多聚物可含有的其他重複單元作為較佳例。
陽離子與陰離子含有於色素多聚物的獨立結構單元中的情形
本發明的第三實施形態是指陽離子與陰離子含有於色素多聚物的分別獨立的結構單元中的情形。
本實施形態的情況下,陰離子可含有於色素多聚物的側鏈中,亦可含有於主鏈中,亦可於主鏈及側鏈兩者中含有抗衡陰離子。較佳為側鏈。
含陰離子的結構單元的較佳例可例示通式(C1)所表示的結構單元及通式(D1)所表示的結構單元。
(通式(C1)中,X1表示結構單元的主鏈。L1表示單鍵或二價連結基。anion表示抗衡陰離子)
通式(C1)中,X1表示結構單元的主鏈,通常表示聚
合反應中形成的連結基,例如較佳為(甲基)丙烯酸系、苯乙烯系、乙烯系等,更佳為(甲基)丙烯酸系、苯乙烯系,進而佳為(甲基)丙烯酸系。再者,2個*所表示的部位成為結構單元。
於L1表示二價連結基的情形時,較佳為碳數1~30的伸烷基(亞甲基、伸乙基、三亞甲基、伸丙基、伸丁基等)、碳數6~30的伸芳基(伸苯基、伸萘基等)、雜環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO-、-NR-、-CONR-、-OC-、-SO-、-SO2-及將該等的2個以上組合而成的連結基。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
尤其L1較佳為單鍵或將碳數1~10的伸烷基(較佳為-(CH2)n-(n為5~10的整數))、碳數6~12的伸芳基(較佳為伸苯基、伸萘基)、-NH-、-CO2-、-O-及-SO2-組合2個以上而成的二價連結基。
X1的具體例可例示上述通式(A)中的X1的例子作為較佳例。
(通式(D1)中,L2及L3分別獨立地表示單鍵或二價連結基。anion表示上述抗衡陰離子)
通式(D1)中,於L2及L3表示二價連結基的情形時,
較佳為碳數1~30的伸烷基、碳數6~30的伸芳基、雜環連結基、-CH=CH-、-O-、-S-、-C(=O)-、-CO2-、-NR-、-CONR-、-O2C-、-SO-、-SO2-及將該等的2個以上組合而成的連結基。此處,R分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜環基。
L2較佳為碳數6~12的伸芳基(特別是伸苯基)。碳數6~30的伸芳基較佳為經氟原子取代。
L3較佳為包含碳數6~12的伸芳基(特別是伸苯基)與-O-的組合的基團,較佳為至少一種碳數6~12的伸芳基經氟原子所取代。
抗衡陰離子可例示上述抗衡陰離子位於同一結構單元內的情形中所述的陰離子部作為較佳陰離子。
以下示出本實施形態中的含陰離子的結構單元的具體例,但本發明不限定於該些具體例。
[化54]
以下具體例表示陰離子結構並未解離的狀態,但陰離子結構解離的狀態亦當然在本發明的範圍內。
[化55]
[化56]
[化57]
[化58]
<染料的具體例>
以下示出染料的具體例,但本發明不限定於此。下述具體例中,X-表示陰離子。另外,以下所示的色素結構中的任一氫原子與聚合物骨架鍵結。
三苯基甲烷化合物的具體例可列舉以下化合物。
[化61]
二苯并哌喃化合物的具體例可列舉以下化合物。
[化65]
以下示出本發明中所用的具有色素結構的結構單元的
例子。X-表示抗衡陰離子。另外,一部分X是以陰離子結構並未解離的狀態表示,但解離的狀態亦當然包括在本發明內。
[化68]
[化71]
[化76]
[化77]
[化78]
具有色素結構的結構單元亦可列舉來源於下述例示化合物M-17~例示化合物M-37、例示化合物M-39、例示化合物M-40、例示化合物M-43的任一個的結構單元。
[化79]
[化80]
[化81]
[化82]
<染料的特性>
本發明中所用的染料的最大吸收波長較佳為400nm~650nm,更佳為450nm~600nm。
本發明中所用的染料的重量平均分子量較佳為2000以上,更佳為3000以上,進而佳為4000以上,尤佳為5000以上。尤其藉由染料的重量平均分子量為5000以上,本發明的著色感放射線性組成物於顯影液中的溶解性提高,故可更有效地抑制其他顏色上殘渣混色。另外,關於染料的重量平均分子量的上限,並
無特別限定,較佳為30000以下,更佳為20000以下,進而佳為15000以下,尤佳為10000以下。
於本說明書中,重量平均分子量及數量平均分子量是使用利用GPC法藉由苯乙烯換算所測定的值。
另外,於染料為色素多聚物的情形時,重量平均分子量(Mw)與數量平均分子量(Mn)之比[(Mw)/(Mn)]較佳為1.0~3.0,更佳為1.6~2.5,尤佳為1.6~2.0。
本發明中所用的染料的玻璃轉移溫度(Tg)較佳為50℃以上,更佳為100℃以上。另外,由熱重量分析(Thermogravimetric Analysis,TGA測定)所得的5%重量減少溫度較佳為120℃以上,更佳為150℃以上,進而佳為200℃以上。藉由處於該範圍內,於將本發明的著色感放射線性組成物應用於製作彩色濾光片等時,可減少由加熱製程所引起的濃度變化。
另外,本發明中所用的染料的每單位重量的吸光係數(以下記作ε'。ε'=ε/平均分子量,單位:L/g.cm)較佳為30以上,更佳為60以上,進而佳為100以上。藉由處於該範圍內,於使用本發明的著色感放射線性組成物來製作彩色濾光片的情形時,可製作色彩再現性良好的彩色濾光片。
就著色力的觀點,染料的莫耳吸光係數較佳為儘可能高。
再者,最大吸收波長及莫耳吸光係數是藉由分光光度計卡瑞(cary)5(瓦里安(Varian)公司製造)來測定。
本發明中所用的染料較佳為溶解於以下有機溶劑中的化合物。有機溶劑可列舉:酯類(例如3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯等)、醚類(例如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯等)、酮類(甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等)、芳香族烴類(例如甲苯、二甲苯等),相對於該些溶劑,較佳為溶解1質量%以上、50質量%以下,更佳為5質量%~40質量%,進而佳為以10質量%~30質量%為宜。藉由處於該範圍內,於將本發明的著色感放射線性組成物應用於製作彩色濾光片等時,可實現較佳的塗佈面狀、或減少因其他顏色塗佈後的溶出所致的濃度降低。
於本發明的著色感放射線性組成物中,可單獨使用一種染料,亦可併用兩種以上的染料。
相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,本發明的著色感放射線性組成物中的染料的含量較佳為10質量%~70質量%,更佳為10質量%~50質量%,尤佳為15質量%~30質量%。
另外,相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,包含染料的著色劑的濃度較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上。
本發明的著色感放射線性組成物可用於彩色濾光片、油墨材料(特別是紫外線(Ultraviolet,UV)油墨材料)、昇華感熱轉印材料等。
藉由本發明中所用的染料於其結構中所含的具有特定結構的
色素結構的特性,本發明的著色感放射線性組成物可將著色圖案形成為薄膜(例如厚度為1μm以下)。因此,本發明的著色感放射線性組成物特別適於製作要求2μm以下的微小尺寸(自基板法線方向觀察的畫素圖案的邊長例如為0.5μm~2.0μm)的高精細度、且要求良好的矩形的剖面輪廓(profile)的固體攝像元件用的彩色濾光片。
於本發明的著色感放射線性組成物中,可於不損及本發明的效果的範圍內,使用染料以外的以前公知的各種顏料(例如無機顏料及有機顏料)。於使用顏料的情形時,亦較佳為所形成的著色膜為高透射率,應控制顏料的種類、粒徑及添加量以維持該物性。
無機顏料可列舉:金屬氧化物、金屬錯鹽等所示的金屬化合物或碳黑(顏色索引(Color Index,C.I.)顏料黑7)。金屬化合物具體可列舉:鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻等的金屬氧化物及金屬的複合氧化物。
有機顏料例如可列舉:C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃99、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃199;
C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙71;C.I.顏料紅81、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅270;C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫39;C.I.顏料藍1、C.I.顏料藍2、C.I.顏料藍15、C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍66;C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58;C.I.顏料棕25、C.I.顏料棕28;C.I.顏料黑1;等。
本發明中可較佳地使用的顏料可列舉以下顏料。然而,本發明不限定於該些顏料。
C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185,C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙71,C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅
175、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅255、C.I.顏料紅264,C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫32,C.I.顏料藍15:1、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍22、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍66,C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58;C.I.顏料黑1、C.I.顏料黑7。
-分散劑-
於本發明的著色感放射線性組成物含有顏料的情形時,可含有分散劑。
分散劑可列舉:高分子分散劑[例如聚醯胺-胺及其鹽、多羧酸及其鹽、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、萘磺酸福馬林縮合物]及聚氧伸乙基烷基磷酸酯、聚氧伸乙基烷基胺、烷醇胺等界面活性劑及顏料衍生物等。
高分子分散劑可根據其結構而進一步分類為直鏈狀高分子、末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子。
具有對顏料表面的固定(anchor)部位的末端改質型高分子例如可列舉:日本專利特開平3-112992號公報、日本專利特表2003-533455號公報等中記載的於末端具有磷酸基的高分子,日本專利特開2002-273191號公報等中記載的於末端具有磺酸基的高分子,日本專利特開平9-77994號公報等中記載的具有有機
色素的部分骨架或雜環的高分子等。另外,日本專利特開2007-277514號公報中記載的於高分子末端導入有2個以上的對顏料表面的固定部位(酸基、鹼性基、有機色素的部分骨架或雜環等)的高分子亦分散穩定性優異而較佳。
具有對顏料表面的固定部位的接枝型高分子例如可列舉聚酯系分散劑等,具體可列舉:日本專利特開昭54-37082號公報、日本專利特表平8-507960號公報、日本專利特開2009-258668號公報等中記載的聚(低級伸烷基亞胺)與聚酯的反應產物,日本專利特開平9-169821號公報等中記載的聚烯丙胺與聚酯的反應產物,日本專利特開平10-339949號公報、日本專利特開2004-37986號公報等中記載的巨單體與氮原子單體的共聚物,日本專利特開2003-238837號公報、日本專利特開2008-9426號公報、日本專利特開2008-81732號公報等中記載的具有有機色素的部分骨架或雜環的接枝型高分子,日本專利特開2010-106268號公報等中記載的巨單體與含酸基的單體的共聚物等。尤其就顏料分散物的分散性、分散穩定性及使用顏料分散物的著色感放射線性組成物所顯示出的顯影性的觀點而言,尤佳為日本專利特開2009-203462號公報中記載的具有鹼性基與酸性基的兩性分散樹脂。
藉由自由基聚合來製造具有對顏料表面的固定部位的接枝型高分子時所用的巨單體可使用公知的巨單體,可列舉:東亞合成(股)製造的巨單體AA-6(末端基為甲基丙烯醯基的聚甲基丙烯酸甲酯)、AS-6(末端基為甲基丙烯醯基的聚苯乙烯)、
AN-6S(末端基為甲基丙烯醯基的苯乙烯與丙烯腈的共聚物)、AB-6(末端基為甲基丙烯醯基的聚丙烯酸丁酯)、大賽璐(Daicel)化學工業(股)製造的普拉克賽爾(Placcel)FM5(甲基丙烯酸2-羥乙酯的ε-己內酯5莫耳當量加成品)、FA10L(丙烯酸2-羥乙酯的ε-己內酯10莫耳當量加成品)、及日本專利特開平2-272009號公報中記載的聚酯系巨單體等。該些巨單體中,尤其就顏料分散物的分散性、分散穩定性及使用顏料分散物的著色感放射線性組成物所顯示出的顯影性的觀點而言,尤佳為柔軟性且親溶劑性優異的聚酯系巨單體,進而尤佳為日本專利特開平2-272009號公報中記載的聚酯系巨單體所表示的聚酯系巨單體。
具有對顏料表面的固定部位的嵌段型高分子較佳為日本專利特開2003-49110號公報、日本專利特開2009-52010號公報等中記載的嵌段型高分子。
分散劑亦可作為市售品而獲取,此種具體例可列舉:楠木化成股份有限公司製造的「DA-7301」,畢克化學(BYK Chemie)公司製造的「迪斯帕畢克(Disperbyk)-101(聚醯胺-胺磷酸鹽)、迪斯帕畢克(Disperbyk)-107(羧酸酯)、迪斯帕畢克(Disperbyk)-110(含酸基的共聚物)、迪斯帕畢克(Disperbyk)-130(聚醯胺)、迪斯帕畢克(Disperbyk)-161、迪斯帕畢克(Disperbyk)-162、迪斯帕畢克(Disperbyk)-163、迪斯帕畢克(Disperbyk)-164、迪斯帕畢克(Disperbyk)-165、迪斯帕畢克(Disperbyk)-166、迪斯帕畢克(Disperbyk)-170(高分子共聚物)」、「畢克(BYK)
-P104、畢克(BYK)-P105(高分子量不飽和多羧酸)」,埃夫卡(EFKA)公司製造的「埃夫卡(EFKA)4047、埃夫卡(EFKA)4050~埃夫卡(EFKA)4010~埃夫卡(EFKA)4165(聚胺基甲酸酯系)、埃夫卡(EFKA)4330~埃夫卡(EFKA)4340(嵌段共聚物)、埃夫卡(EFKA)4400~埃夫卡(EFKA)4402(改質聚丙烯酸酯)、埃夫卡(EFKA)5010(聚酯醯胺)、埃夫卡(EFKA)5765(高分子量多羧酸鹽)、埃夫卡(EFKA)6220(脂肪酸聚酯)、埃夫卡(EFKA)6745(酞菁衍生物)、埃夫卡(EFKA)6750(偶氮顏料衍生物)」,味之素精密技術(Ajinomoto Fine-Techno)公司製造的「阿吉斯帕(Ajisper)PB821、阿吉斯帕(Ajisper)PB822、阿吉斯帕(Ajisper)PB880、阿吉斯帕(Ajisper)PB881」,共榮社化學公司製造的「弗洛蘭(Flowlen)TG-710(胺基甲酸酯低聚物)」、「波利弗洛(Polyflow)No.50E、波利弗洛(Polyflow)No.300(丙烯酸系共聚物)」,楠本化成公司製造「迪斯帕隆(Disparlon)KS-860、迪斯帕隆(Disparlon)873SN、迪斯帕隆(Disparlon)874、迪斯帕隆(Disparlon)#2150(脂肪族多元羧酸)、迪斯帕隆(Disparlon)#7004(聚醚酯)、迪斯帕隆(Disparlon)DA-703-50、迪斯帕隆(Disparlon)DA-705、迪斯帕隆(Disparlon)DA-725」,花王公司製造的「德莫耳(Demol)RN、德莫耳(Demol)N(萘磺酸福馬林聚縮合物)、德莫耳(Demol)MS、德莫耳(Demol)C、德莫耳(Demol)SN-B(芳香族磺酸福馬林聚縮合物)」、「火莫格諾(Homogenol)L-18(高分子多羧酸)」、「愛慕根(Emulgen)
920、愛慕根(Emulgen)930、愛慕根(Emulgen)935、愛慕根(Emulgen)985(聚氧伸乙基壬基苯基醚)」、「阿塞他命(Acetamin)86(硬脂基胺乙酸酯)」,日本路博潤(Lubrizol)(股)製造的「索努帕斯(Solsperse)5000(酞菁衍生物)、索努帕斯(Solsperse)22000(偶氮顏料衍生物)、索努帕斯(Solsperse)13240(聚酯胺)、索努帕斯(Solsperse)3000、索努帕斯(Solsperse)17000、索努帕斯(Solsperse)27000(於末端部具有功能部的高分子)、索努帕斯(Solsperse)24000、索努帕斯(Solsperse)28000、索努帕斯(Solsperse)32000、索努帕斯(Solsperse)38500(接枝型高分子)」,日光化學公司製造的「尼克爾(Nikkol)T106(聚氧伸乙基山梨醇酐單油酸酯)、尼克爾(Nikkol)MYS-IEX(聚氧伸乙基單硬脂酸酯)」,川研精化(股)製造的海諾埃克特(Hinoact)T-8000E等,信越化學工業(股)製造的有機矽氧烷聚合物KP341,裕商(股)製造的「W001:陽離子系界面活性劑」,聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚、聚氧伸乙基油基醚、聚氧伸乙基辛基苯基醚、聚氧伸乙基壬基苯基醚、聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯、山梨醇酐脂肪酸酯等非離子系界面活性劑,「W004、W005、W017」等陰離子系界面活性劑,森下產業(股)製造的「埃夫卡(EFKA)-46、埃夫卡(EFKA)-47、埃夫卡(EFKA)-47EA、埃夫卡(EFKA)聚合物100、埃夫卡(EFKA)聚合物400、埃夫卡(EFKA)聚合物401、埃夫卡(EFKA)聚合物450」,聖諾普科(Sannopco)(股)製造的「迪斯帕斯艾德(Disperse-aid)
6、迪斯帕斯艾德(Disperse-aid)8、迪斯帕斯艾德(Disperse-aid)15、迪斯帕斯艾德(Disperse-aid)9100」等高分子分散劑,艾迪科(ADEKA)(股)製造的「艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L31、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)F38、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L42、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L44、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L61、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L64、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)F68、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L72、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)P95、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)F77、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)P84、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)F87、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)P94、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L101、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)P103、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)F108、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)L121、艾迪科普羅尼克(Adeka Pluronic)P-123」,及三洋化成(股)製造的「伊奧奈特(Eonet)(商品名)S-20」等。
分散劑可單獨使用,亦可組合使用兩種以上。於本發明中,尤其較佳為將顏料衍生物與高分子分散劑組合使用。另外,關於本發明的分散劑,亦可與具有對顏料表面的固定部位的末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子一起而併用鹼可溶性樹脂。鹼可溶性樹脂可列舉:(甲基)丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、馬來酸共聚物、部分酯化馬來酸共聚物等、以及於側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、對具有羥基的聚合
物進行酸酐改質而成的樹脂,尤佳為(甲基)丙烯酸共聚物。另外,日本專利特開平10-300922號公報中記載的N位取代馬來醯亞胺單體共聚物、日本專利特開2004-300204號公報中記載的醚二聚物共聚物、日本專利特開平7-319161號公報中記載的含有聚合性基的鹼可溶性樹脂亦較佳。
相對於顏料100質量份,著色感放射線性組成物中的分散劑的含量較佳為1質量份~80質量份,更佳為5質量份~70質量份,進而佳為10質量份~60質量份。
具體而言,若為使用高分子分散劑的情形,則相對於顏料100質量份,高分子分散劑的使用量以質量換算計而較佳為5份~100份的範圍,更佳為10份~80份的範圍。
另外,於併用分散劑與顏料衍生物的情形時,相對於顏料100質量份,顏料衍生物的使用量以質量換算計而較佳為1份~30份的範圍,更佳為3份~20份,尤佳為5份~15份。
於本發明的著色感放射線性組成物中使用染料及顏料的情形時,就硬化感度或顏色濃度的觀點而言,相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,包含染料及顏料的著色劑的濃度較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,進而佳為70質量%以上。另外,相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,著色劑的濃度較佳為90質量%以下,更佳為85質量%以下。
另外,於本發明的著色感放射線性組成物中使用顏料的情形時,相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,顏料的濃度較
佳為25質量%以上,更佳為35質量%以上,進而佳為45質量%以上。另外,相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,顏料的濃度較佳為65質量%以下,更佳為55質量%以下。
本發明的著色感放射線性組成物即便於製成此種高濃度的著色劑濃度的情形時,亦可抑制其他顏色上殘渣混色。
[光聚合性化合物]
本發明的著色感放射線性組成物含有光聚合性化合物。
光聚合性化合物可使用藉由自由基、酸或熱可進行交聯的公知的光聚合性化合物,例如可列舉含有乙烯性不飽和鍵、環狀醚(環氧、氧雜環丁烷)、羥甲基等的光聚合性化合物。就感度的觀點而言,光聚合性化合物可自具有至少1個、較佳為2個以上的末端乙烯性不飽和鍵的光聚合性化合物中較佳地選擇。其中,較佳為四官能以上的多官能光聚合性化合物,進而佳為五官能以上的多官能光聚合性化合物。
此種化合物於產業領域中已廣為人知,於本發明中可無特別限定地使用該些化合物。該些化合物例如可為以下化學形態的任一種:單體,預聚物即二聚物、三聚物及低聚物或該等的混合物以及該等的多聚物等。本發明中的光聚合性化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。
更具體而言,單體及其預聚物的例子可列舉不飽和羧酸(例如丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、馬來酸等)或其酯類、醯胺類以及該等的多聚物,較佳為不飽和羧酸
與脂肪族多元醇化合物的酯、及不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的醯胺類以及該等的多聚物。另外,亦可較佳地使用以下反應物:具有羥基或胺基、巰基等親核性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能異氰酸酯類或環氧類的加成反應物,或者與單官能或多官能的羧酸的脫水縮合反應物等。另外,以下反應物亦較佳:具有異氰酸酯基或環氧基等親電子性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類的加成反應物,進而具有鹵素基或甲苯磺醯氧基等脫離性取代基的不飽和羧酸酯或醯胺類與單官能或多官能的醇類、胺類、硫醇類的取代反應物。另外,作為其他例,亦可使用代替上述不飽和羧酸而換成不飽和膦酸、苯乙烯等乙烯基苯衍生物、乙烯醚、烯丙醚等而成的化合物組群。
該等的具體化合物可參考日本專利特開2009-288705號公報的段落編號0095~段落編號0108中記載的化合物,將其內容併入至本申請案說明書中。
另外,光聚合性化合物亦較佳為具有至少一個可進行加成聚合的伸乙基、且於常壓下具有100℃以上的沸點的具有乙烯性不飽和基的化合物。其例子例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0227,將其內容併入至本申請案說明書中。
另外,於常壓下具有100℃以上的沸點、且具有至少一個可進行加成聚合的乙烯性不飽和基的化合物可參考日本專利特開2008-292970號公報的段落編號0254~段落編號0257中記載的
化合物,將其內容併入至本申請案說明書中。
其中,光聚合性化合物較佳為二季戊四醇三丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-330;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇四丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-320;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)D-310;日本化藥股份有限公司製造)、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯(市售品為卡亞拉得(KAYARAD)DPHA;日本化藥股份有限公司製造)、及該等的(甲基)丙烯醯基介隔乙二醇、丙二醇殘基的結構。亦可使用該等的低聚物類型。以下示出較佳的聚合性化合物的態樣。
光聚合性化合物亦可為多官能單體,且亦可具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。若乙烯性化合物如上述為混合物的情形般具有未反應的羧基,則可直接利用,視需要亦可使非芳香族羧酸酐與上述乙烯性化合物的羥基反應而導入酸基。於該情形時,所使用的非芳香族羧酸酐的具體例可列舉:四氫鄰苯二甲酸酐、烷基化四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、烷基化六氫鄰苯二甲酸酐、琥珀酸酐、馬來酸酐。
本發明中,具有酸基的單體為脂肪族多羥基化合物與不飽和羧酸的酯,較佳為使非芳香族羧酸酐與脂肪族多羥基化合物的未反應的羥基反應而具有酸基的多官能單體,尤佳為於其酯中脂肪族多羥基化合物為季戊四醇及/或二季戊四醇者。市售品例如可列舉東亞合成股份有限公司製造的作為多元酸改質丙烯酸系低
聚物的M-510、M-520、亞羅尼斯(Aronix)TO2349等。
該些單體可單獨使用一種,但於製造上難以使用單一的化合物,故亦可混合使用兩種以上。另外,視需要亦可併用不具有酸基的多官能單體與具有酸基的多官能單體作為單體。
具有酸基的多官能單體的較佳酸值為0.1mgKOH/g~40mgKOH/g,尤佳為5mgKOH/g~30mgKOH/g。若多官能單體的酸值過低,則顯影溶解特性降低,若多官能單體的酸值過高,則製造或操作變困難而光聚合性能降低,畫素的表面平滑性等硬化性劣化。因此,於併用兩種以上的酸基不同的多官能單體的情形、或併用不具有酸基的多官能單體的情形時,較佳為以總體的多官能單體的酸值在上述範圍內的方式調整。
另外,含有具有己內酯結構的多官能性單體作為聚合性單體亦為較佳態樣。
具有己內酯結構的多官能性單體只要於其分子內具有己內酯結構,則並無特別限定,例如可列舉ε-己內酯改質多官能(甲基)丙烯酸酯,該ε-己內酯改質多官能(甲基)丙烯酸酯是藉由將三羥甲基乙烷、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(glycerine)、二甘油(diglycerol)、三羥甲基三聚氰胺等多元醇與(甲基)丙烯酸及ε-己內酯加以酯化而獲得。其中,較佳為下述通式(Z-1)所表示的具有己內酯結構的多官能性單體。
[化83]
通式(Z-1)中,6個R全部為下述通式(Z-2)所表示的基團,或者6個R中的1個~5個為下述通式(Z-2)所表示的基團且其餘為下述通式(Z-3)所表示的基團。
通式(Z-2)中,R1表示氫原子或甲基,m表示1或2的數,「*」表示結合鍵。
通式(Z-3)中,R1表示氫原子或甲基,「*」表示結合鍵。
此種具有己內酯結構的多官能性單體例如是由日本化藥(股)作為卡亞拉得(KAYARAD)DPCA系列而市售,可列舉:DPCA-20(上述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團
的個數=2、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-30(上述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團的個數=3、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-60(上述式(1)~式(3)中m=1、式(2)所表示的基團的個數=6、R1全部為氫原子的化合物)、DPCA-120(上述式(1)~式(3)中m=2、式(2)所表示的基團的個數=6、R1全部為氫原子的化合物)等。
於本發明中,具有己內酯結構的多官能性單體可單獨使用或混合使用兩種以上。
另外,本發明中的特定單體亦較佳為選自下述通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物的組群中的至少一種。
通式(Z-4)及通式(Z-5)中,E分別獨立地表示-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-,y分別獨立地表示0~10的整數,X分別獨立地表示丙烯醯基、甲基丙烯醯基、氫原子或羧基。
通式(Z-4)中,丙烯醯基及甲基丙烯醯基合計為3個或4個,
m分別獨立地表示0~10的整數,各m的合計值為0~40的整數。其中,於各m的合計值為0的情形時,X中的任一個為羧基。
通式(ii)中,丙烯醯基及甲基丙烯醯基合計為5個或6個,n分別獨立地表示0~10的整數,各n的合計值為0~60的整數。其中,於各n的合計值為0的情形時,X中的任一個為羧基。
通式(Z-4)中,m較佳為0~6的整數,更佳為0~4的整數。
另外,各m的合計值較佳為2~40的整數,更佳為2~16的整數,尤佳為4~8的整數。
通式(Z-5)中,n較佳為0~6的整數,更佳為0~4的整數。
另外,各n的合計值較佳為3~60的整數,更佳為3~24的整數,尤佳為6~12的整數。
另外,通式(Z-4)或通式(Z-5)中的-((CH2)yCH2O)-或-((CH2)yCH(CH3)O)-較佳為氧原子側的末端鍵結於X的形態。
通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物可單獨使用一種,亦可併用兩種以上。尤其較佳為於通式(ii)中6個X全部為丙烯醯基的形態。
另外,通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物於光聚合性化合物中的總含量較佳為20質量%以上,更佳為50質量%以上。
通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物可由作為以前公知的步驟的以下步驟來合成:使環氧乙烷或環氧丙烷藉由開
環加成反應而使開環骨架鍵結於季戊四醇或二季戊四醇的步驟;及使例如(甲基)丙烯醯氯與開環骨架的末端羥基反應而導入(甲基)丙烯醯基的步驟。各步驟為廣為人知的步驟,本領域技術人員可容易地合成通式(i)或通式(ii)所表示的化合物。
通式(Z-4)或通式(Z-5)所表示的化合物中,更佳為季戊四醇衍生物及/或二季戊四醇衍生物。
具體而言,可列舉下述式(a)~式(f)所表示的化合物(以下亦稱為「例示化合物(a)~例示化合物(f)」),其中,較佳為例示化合物(a)、例示化合物(b)、例示化合物(e)、例示化合物(f)。
[化87]
[化88]
通式(Z-4)、通式(Z-5)所表示的光聚合性化合物的市售品例如可列舉:沙多瑪(Sartomer)公司製造的具有4個伸乙氧基鏈的四官能丙烯酸酯SR-494、日本化藥股份有限公司製造的具有6個伸戊氧基鏈的六官能丙烯酸酯DPCA-60、具有3個伸異丁氧基鏈的三官能丙烯酸酯TPA-330等。
另外,光聚合性化合物亦較佳為日本專利特公昭48-41708號公報、日本專利特開昭51-37193號公報、日本專利特公平2-32293號公報、日本專利特公平2-16765號公報中記載般的丙烯酸胺基甲酸酯類,或日本專利特公昭58-49860號公報、日本
專利特公昭56-17654號公報、日本專利特公昭62-39417號公報、日本專利特公昭62-39418號公報中記載的具有環氧乙烷系骨架的胺基甲酸酯化合物類。進而,藉由使用日本專利特開昭63-277653號公報、日本專利特開昭63-260909號公報、日本專利特開平1-105238號公報中記載的於分子內具有胺基結構或硫醚結構的加成聚合性化合物類作為光聚合性化合物,可獲得感光速度非常優異的硬化性組成物。
光聚合性化合物的市售品可列舉:胺基甲酸酯低聚物UAS-10、胺基甲酸酯低聚物UAB-140(山陽國策紙漿公司製造),UA-7200(新中村化學公司製造),DPHA-40H(日本化藥公司製造),UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共榮社製造)等。
關於該些光聚合性化合物,其結構、單獨使用或併用、添加量等使用方法的詳細情況可根據著色感放射線性組成物的最終的性能設計來任意設定。例如就感度的觀點而言,較佳為每一分子的不飽和基含量多的結構,多的情況下較佳為二官能以上。另外,就提高著色感放射線性組成物膜的強度的觀點而言,以三官能以上者為宜,進而藉由併用官能基數不同、聚合性基不同者(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯系化合物、乙烯醚系化合物)來調節感度與強度兩者的方法亦有效。進而,藉由併用三官能以上且環氧乙烷鏈長不同的光聚合性化合物,可調節著色感放射線性組成物的顯影性,可獲得優異的圖案形成能力,就此方
面而言較佳。
另外,對於與著色感放射線性組成物所含有的其他成分(例如光聚合起始劑、被分散體、鹼可溶性樹脂等)的相容性、分散性而言,光聚合性化合物的選擇、使用法亦為重要的因素,例如有時藉由使用低純度化合物或併用兩種以上而提高相容性。另外,就提高與支撐體等硬質表面的密接性的觀點而言,有時亦可選擇特定的結構。
相對於著色感放射線性組成物中的總固體成分,本發明的著色感放射線性組成物中的光聚合性化合物的含量較佳為0.1質量%~90質量%,更佳為1.0質量%~50質量%,尤佳為2.0質量%~30質量%。
[光聚合起始劑]
就進一步提高感度的觀點而言,本發明的著色感放射線性組成物必須進一步含有光聚合起始劑。
光聚合起始劑只要具有引發光聚合性化合物的聚合的能力,則並無特別限制,可自公知的光聚合起始劑中適當選擇。例如較佳為對紫外線範圍至可見光線具有感光性者。另外,可為與經光激發的增感劑發生某些作用而生成活性自由基的活性劑,亦可為根據單體的種類而引發陽離子聚合般的起始劑。
另外,光聚合起始劑較佳為含有至少一種於約300nm~800nm(更佳為330nm~500nm)的範圍內具有至少約50的分子吸光係數的化合物。
光聚合起始劑例如可列舉:鹵化烴衍生物(例如具有三嗪骨架者、具有噁二唑骨架者等)、醯基膦氧化物等醯基膦化合物、六芳基聯咪唑、肟衍生物等肟化合物、有機過氧化物、硫化合物、酮化合物、芳香族鎓鹽、酮肟醚、胺基苯乙酮化合物、羥基苯乙酮等。
另外,就曝光感度的觀點而言,較佳為選自由三鹵甲基三嗪化合物、苯偶醯二甲基縮酮化合物、α-羥基酮化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、膦氧化物化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三烯丙基咪唑二聚物、鎓化合物、苯并噻唑化合物、二苯甲酮化合物、苯乙酮化合物及其衍生物、環戊二烯-苯-鐵錯合物及其鹽、鹵甲基噁二唑化合物、3-芳基取代香豆素化合物所組成的組群中的化合物。
尤其於將本發明的著色感放射線性組成物用於製作固體攝像元件的彩色濾光片的情形時,必須以尖銳(sharp)的形狀來形成微細的圖案,因此重要的是硬化性並且於未曝光部中無殘渣地進行顯影。就此種觀點而言,聚合起始劑尤佳為使用肟化合物。尤其於固體攝像元件中形成微細的圖案的情形時,於硬化用曝光時使用步進式曝光,有時該曝光機因鹵素而受到損傷,必須將聚合起始劑的添加量抑制得低,故若考慮到該些方面,則尤佳為於形成如固體攝像元件般的微細圖案時,使用肟化合物作為(C)光聚合起始劑。
本發明中所用的光聚合起始劑的具體例例如可參考日本專利
特開2013-29760號公報的段落0265~段落0268,將其內容併入至本申請案說明書中。
光聚合起始劑亦可較佳地使用羥基苯乙酮化合物、胺基苯乙酮化合物及醯基膦化合物。更具體而言,例如亦可使用:日本專利特開平10-291969號公報中記載的胺基苯乙酮系起始劑、日本專利第4225898號公報中記載的醯基膦氧化物系起始劑。
羥基苯乙酮系起始劑可使用:易璐佳(IRGACURE)-184、達羅卡(DAROCUR)-1173、易璐佳(IRGACURE)-500、易璐佳(IRGACURE)-2959、易璐佳(IRGACURE)-127(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。
胺基苯乙酮系起始劑可使用:作為市售品的易璐佳(IRGACURE)-907、易璐佳(IRGACURE)-369及易璐佳(IRGACURE)-379(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。胺基苯乙酮系起始劑亦可使用吸收波長與365nm或405nm等長波光源匹配(matching)的日本專利特開2009-191179公報中記載的化合物。
另外,醯基膦系起始劑可使用作為市售品的易璐佳(IRGACURE)-819或達羅卡(DAROCUR)-TPO(商品名:均為巴斯夫(BASF)公司製造)。
光聚合起始劑更佳可列舉肟化合物。肟起始劑的具體例可使用:日本專利特開2001-233842號公報中記載的化合物、日本專利特開2000-80068號公報中記載的化合物、日本專利特開
2006-342166號公報中記載的化合物。
可較佳地用作本發明的光聚合起始劑的肟衍生物等肟化合物例如可列舉:3-苯甲醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-乙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、3-丙醯氧基亞胺基丁烷-2-酮、2-乙醯氧基亞胺基戊烷-3-酮、2-乙醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、2-苯甲醯氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮、3-(4-甲苯磺醯氧基)亞胺基丁烷-2-酮及2-乙氧基羰氧基亞胺基-1-苯基丙烷-1-酮等。
肟酯化合物可列舉:「英國化學會志(Journal of the Chemical Society,J.C.S.)普爾金會刊(Perkin)II」(1979年)pp.1653-1660、「英國化學會志(Journal of the Chemical Society,J.C.S.)普爾金會刊(Perkin)II」(1979年)pp.156-162、「光聚合物科學與技術期刊(Journal of Photopolymer Science and Technology)」(1995年)pp.202-232、日本專利特開2000-66385號公報中記載的化合物,日本專利特開2000-80068號公報、日本專利特表2004-534797號公報、日本專利特開2006-342166號公報的各公報中記載的化合物等。
市售品中亦可較佳地使用易璐佳(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)、易璐佳(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫(BASF)公司製造)。
另外,亦可使用以下化合物作為上述記載的化合物以外的肟酯化合物:肟連結於咔唑N位上的日本專利特表2009-519904號公報中記載的化合物、於二苯甲酮部位上導入有雜取代基的美
國專利第7626957號公報中記載的化合物、於色素部位上導入有硝基的日本專利特開2010-15025號公報及美國專利公開2009-292039號中記載的化合物、國際公開專利2009-131189號公報中記載的酮肟化合物、於同一分子內含有三嗪骨架與肟骨架的美國專利7556910號公報中記載的化合物、於405nm處具有最大吸收且對g射線光源具有良好的感度的日本專利特開2009-221114號公報中記載的化合物等。
較佳為可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0274~段落0275,將其內容併入至本申請案說明書中。
具體而言,肟聚合起始劑較佳為下述式(OX-1)所表示的化合物。再者,可為肟的N-O鍵為(E)體的肟化合物,亦可為(Z)體的肟化合物,亦可為(E)體與(Z)體的混合物。
(式(OX-1)中,R及B分別獨立地表示一價取代基,A表示二價有機基,Ar表示芳基)
此種肟起始劑可參考日本專利特開2012-208494號公報段落0513(對應的美國專利申請公開第2012/235099號說明書的[0632])以後的式(OX-1)、式(OX-2)或式(OX-3)所表示的化合物的
說明,將該些內容併入至本申請案說明書中。
將可較佳地使用的肟化合物的具體例(C-4)~具體例(C-13)示於以下,但本發明不限定於該些具體例。
肟化合物於350nm~500nm的波長範圍內具有最大吸
收波長,較佳為於360nm~480nm的波長範圍內具有吸收波長,尤佳為365nm及455nm的吸光度高。
就感度的觀點而言,肟化合物於365nm或405nm下的莫耳吸光係數較佳為1,000~300,000,更佳為2,000~300,000,尤佳為5,000~200,000。
化合物的莫耳吸光係數可使用公知的方法,具體而言,例如較佳為利用紫外可見分光光度計(瓦里安(Varian)公司製造的卡里-5 spectrophotometer(Carry-5)),使用乙酸乙酯溶劑以0.01g/L的濃度進行測定。
本發明中所用的光聚合起始劑視需要亦可組合使用兩種以上。
相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,本發明的著色感放射線性組成物中含有的(C)光聚合起始劑的含量較佳為0.1質量%以上、50質量%以下,更佳為0.5質量%以上、30質量%以下,進而佳為1質量%以上、20質量%以下。該範圍內可獲得更良好的感度與圖案形成性。
[鹼可溶性樹脂]
本發明的著色感放射線性組成物亦可含有鹼可溶性樹脂。
鹼可溶性樹脂可自以下鹼可溶性樹脂中適當選擇,上述鹼可溶性樹脂為線性有機高分子聚合物,且於分子(較佳為以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物作為主鏈的分子)中具有至少一個促進鹼可溶性的基團。就耐熱性的觀點而言,較佳為聚羥基苯乙烯
系樹脂、聚矽氧烷系樹脂、丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂,就控制顯影性的觀點而言,較佳為丙烯酸系樹脂、丙烯醯胺系樹脂、丙烯酸/丙烯醯胺共聚物樹脂。
促進鹼可溶性的基團(以下亦稱為酸基)例如可列舉羧基、磷酸基、磺酸基、酚性羥基等,較佳為可溶於有機溶劑中且可藉由弱鹼性水溶液進行顯影的基團,可列舉(甲基)丙烯酸基作為尤佳者。該些酸基可僅為一種,亦可為兩種以上。
可於聚合後賦予酸基的單體例如可列舉:(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯等具有羥基的單體、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等具有環氧基的單體、(甲基)丙烯酸-2-異氰酸基乙酯等具有異氰酸酯基的單體等。該些用以導入酸基的單體可僅為一種,亦可為兩種以上。為了於鹼可溶性樹脂中導入酸基,例如只要將具有酸基的單體及/或可於聚合後賦予酸基的單體(以下有時亦稱為「用以導入酸基的單體」)作為單體成分來進行聚合即可。
再者,於將可於聚合後賦予酸基的單體作為單體成分來導入酸基的情形時,必須於聚合後進行例如後述般的用以賦予酸基的處理。
製造鹼可溶性樹脂時,例如可應用公知的利用自由基聚合法的方法。藉由自由基聚合法來製造鹼可溶性樹脂時的溫度、壓力、自由基起始劑的種類及其量、溶劑的種類等聚合條件可由本領域技術人員容易地設定,亦能以實驗方式來決定條件。
用作鹼可溶性樹脂的線性有機高分子聚合物較佳為於
側鏈上具有羧酸的聚合物,可列舉:甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、馬來酸共聚物、部分酯化馬來酸共聚物、酚醛清漆型樹脂等鹼可溶性酚樹脂等、以及於側鏈上具有羧酸的酸性纖維素衍生物、對具有羥基的聚合物加成酸酐而成者。尤其(甲基)丙烯酸與可與其進行共聚合的其他單體的共聚物適合作為鹼可溶性樹脂。可與(甲基)丙烯酸共聚合的其他單體可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯系化合物等。(甲基)丙烯酸烷基酯及(甲基)丙烯酸芳基酯可列舉:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(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)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸甲苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸環己酯等,乙烯系化合物可列舉: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、甲基丙烯酸四氫糠酯、聚苯乙烯巨單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨單體等、日本專利特開平10-300922號公報中記載的作為N位取代馬來醯亞胺單體的N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等。再者,該些可與(甲基)丙烯酸共聚合的其他單體可僅為一種,亦可為兩種以上。
鹼可溶性樹脂亦較佳為含有聚合物(a),該聚合物(a)是使必需下述通式(ED)所表示的化合物(以下有時亦稱為「醚二聚物」)的單體成分進行聚合而成。
通式(ED)中,R1及R2分別獨立地表示氫原子或可具有取代基的碳數1~25的烴基。
藉此,本發明的著色感放射線性組成物可形成耐熱性與透明性均極為優異的硬化塗膜。表示醚二聚物的通式(1)中,R1及R2所表示的可具有取代基的碳數1~25的烴基並無特別限制,例如可列舉: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、月桂基、2-乙基己基等直鏈狀或分支狀烷基;苯基等芳基;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、2-甲基-2-金剛烷基等脂環式基;1-甲氧基乙基、1-乙氧基乙基等經烷氧基取代的烷基;苄基等經芳基取代的烷基等。該些基團中,尤其就耐熱性的方面而言,較佳為甲基、乙基、環己基、苄基等般的不易因酸或熱而脫離的一級或二級碳的取代基。
醚二聚物的具體例例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0317,將其內容併入至本申請案說明書中。醚二聚物可僅為一種,亦可為兩種以上。來源於通式(ED)
所表示的化合物的結構體亦可使其他單體進行共聚合。
另外,為了提高本發明的著色感放射線性組成物的交聯效率,亦可使用具有聚合性基的鹼可溶性樹脂。具有聚合性基的鹼可溶性樹脂有用的是於側鏈上含有烯丙基、(甲基)丙烯酸基、烯丙氧基烷基等的鹼可溶性樹脂等。上述含有聚合性基的聚合物的例子例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0318,將其內容併入至本申請案說明書中。
鹼可溶性樹脂尤其較佳為(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物或包含(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。此外可列舉:將甲基丙烯酸-2-羥乙酯進行共聚合而成者、日本專利特開平7-140654號公報中記載的(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/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/甲基丙烯酸苄酯/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/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等,尤佳可列舉甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸的共聚物等。
鹼可溶性樹脂的酸值以較佳為30mgKOH/g~200mgKOH/g、更佳為50mgKOH/g~150mgKOH/g為宜,尤佳為70mgKOH/g~120mgKOH/g。
另外,鹼可溶性樹脂的重量平均分子量(Mw)較佳為2,000~50,000,更佳為5,000~30,000,尤佳為7,000~20,000。
相對於著色感放射線性組成物的總固體成分,鹼可溶性樹脂於著色感放射線性組成物中的含量較佳為1質量%~15質量%,更佳為2質量%~12質量%,尤佳為3質量%~10質量%。
再者,(B)光聚合性化合物相對於鹼可溶性樹脂的質量比較佳為0.8~4.0,尤其更佳為1.0~3.0。藉由在該範圍內,基板邊緣部的基板密接性及彩色濾光片的表面粗糙度優異。
[其他成分]
本發明的著色感放射線性組成物除了上述各成分以外,亦可於不損及本發明的效果的範圍內,更含有有機溶劑、交聯劑等其他成分。
(有機溶劑)
本發明的著色感放射線性組成物亦可含有有機溶劑。
有機溶劑只要滿足各成分的溶解性或著色感放射線性組成物的塗佈性,則基本上無特別限制,尤其較佳為考慮到紫外線吸收劑、鹼可溶性樹脂或分散劑等的溶解性、塗佈性、安全性而選擇。另外,於製備本發明的著色感放射線性組成物時,較佳為含有至少兩種有機溶劑。
有機溶劑可列舉:酯類(3-氧基丙酸烷基酯類、2-氧基丙酸烷基酯類)、醚類、酮類、芳香族烴類等。
有機溶劑的具體例例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0324,將其內容併入至本申請案說明書中。
就紫外線吸收劑及鹼可溶性樹脂的溶解性、塗佈面狀的
改良等觀點而言,該些有機溶劑亦較佳為混合兩種以上。於該情形時,尤佳為由選自以下溶劑中的兩種以上所構成的混合溶液:上述3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙基溶纖劑乙酸酯、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、丙二醇甲醚及丙二醇甲醚乙酸酯。
就塗佈性的觀點而言,有機溶劑於著色感放射線性組成物中的含量較佳為設定為組成物的總固體成分濃度成為5質量%~80質量%的量,更佳為5質量%~60質量%,尤佳為10質量%~50質量%。
(交聯劑)
亦可於本發明的著色感放射線性組成物中補充使用交聯劑,進一步提高使著色感放射線性組成物硬化而成的著色硬化膜的硬度。
交聯劑只要可藉由交聯反應來進行膜硬化,則並無特別限定,例如可列舉:(a)環氧樹脂,(b)經選自羥甲基、烷氧基甲基及醯氧基甲基中的至少一個取代基取代的三聚氰胺化合物、胍胺(guanamine)化合物、甘脲(glycoluril)化合物或脲(urea)化合物,(c)經選自羥甲基、烷氧基甲基及醯氧基甲基中的至少一個取代基所取代的苯酚化合物、萘酚化合物或羥基蒽化合物。其中,較佳為多官能環氧樹脂。
關於交聯劑的具體例等詳細情況,可參考日本專利特開
2004-295116號公報的段落0134~段落0147的記載,將其內容併入至本申請案說明書中。
(聚合抑制劑)
本發明的著色感放射線性組成物中,為了於著色感放射線性組成物的製造中或保存中抑制光聚合性化合物的不需要的熱聚合,理想的是添加少量的聚合抑制劑。
本發明中可使用的聚合抑制劑可列舉:對苯二酚、對甲氧基苯酚、二-第三丁基對甲酚、鄰苯三酚、第三丁基鄰苯二酚、苯醌、4,4'-硫代雙(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)、N-亞硝基苯基羥基胺亞鈰鹽等。
相對於所有組成物的質量,聚合抑制劑的添加量較佳為約0.01質量%~約5質量%。
(其他添加物)
著色感放射線性組成物中,視需要可調配各種添加物,例如填充劑、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝聚劑等。該些添加物可列舉日本專利特開2004-295116號公報的段落0155~段落0156中記載者。
於本發明的著色感放射線性組成物中,可含有日本專利特開2004-295116號公報的段落0078中記載的增感劑或光穩定劑、該公報的段落0081中記載的熱聚合抑制劑。
(有機羧酸、有機羧酸酐)
本發明的著色感放射線性組成物亦可含有分子量為1000以下
的有機羧酸及/或有機羧酸酐。有機羧酸及有機羧酸酐的具體例例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0338~段落0340,將其內容併入至本申請案說明書中。
[著色感放射線性組成物的製備方法]
本發明的著色感放射線性組成物是藉由將上述成分混合而製備。
再者,於製備著色感放射線性組成物時,可一次性調配構成著色感放射線性組成物的各成分,亦可將各成分溶解、分散於溶劑中後依序調配。另外,調配時的投入順序或作業條件不受特別限制。例如,可將所有成分同時溶解、分散於溶劑中而製備組成物,視需要亦可預先將各成分適當製成兩種以上的溶液、分散液,並於使用時(塗佈時)將該等混合而製備成組成物。
本發明的著色感放射線性組成物為了去除異物或減少缺陷等,較佳為利用過濾器進行過濾。只要為先前以來用於過濾用途等中者,則可無特別限定地使用。例如可列舉:聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)等氟樹脂、尼龍-6、尼龍-6,6等聚醯胺系樹脂、聚乙烯、聚丙烯(Polypropylene,PP)等聚烯烴樹脂(包含高密度、超高分子量)等的過濾器。該些原材料中,較佳為聚丙烯(含有高密度聚丙烯)。
過濾器的孔徑合適的是0.01μm~7.0μm左右,較佳為0.01μm~3.0μm左右,更佳為0.05μm~0.5μm左右。藉由設定為該範圍,可將後續步驟中妨礙均勻及平滑的著色感放射線性組成物的製備
的微細異物可靠地去除。
使用過濾器時,亦可將不同的過濾器組合。此時,利用第1過濾器的過濾可僅進行一次,亦可進行兩次以上。
另外,亦可於上述範圍內將孔徑不同的第1過濾器組合。此處的孔徑可參考過濾器廠商(filter maker)的標稱值。市售的過濾器例如可自日本頗爾(pall)股份有限公司、愛德萬東洋(Advantec Toyo)股份有限公司、日本英特格(Entegris)股份有限公司(原日本麥克麗思(Microris)股份有限公司)或北澤微濾器(KITZ Micro Filter)股份有限公司等所提供的各種過濾器中選擇。
第2過濾器可使用由與上述第1過濾器相同的材料等所形成的過濾器。
例如,利用第1過濾器的過濾亦可僅利用分散液來進行,且混合其他成分後進行第2過濾。
本發明的著色感放射線性組成物可形成改良基板密接性、且表面粗糙度良好的著色硬化膜,故可較佳地用於形成彩色濾光片的著色層。另外,本發明的著色感放射線性組成物可較佳地用於固體攝像元件(例如CCD、互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等)或液晶顯示裝置(Liquid Crystal Display,LCD)等圖像顯示裝置中所用的彩色濾光片等著色圖案形成用。進而,亦可較佳地用於印刷油墨、噴墨油墨及塗料等的製作用途。其中,可較佳地用作CCD
及CMOS等固體攝像元件用的彩色濾光片的製作用途。
<著色硬化膜、圖案形成方法、彩色濾光片及彩色濾光片的製造方法>
繼而,對本發明的著色硬化膜、圖案形成方法及彩色濾光片藉由其製造方法加以詳述。
本發明的彩色濾光片的製造方法應用本發明的圖案形成方法,其特徵在於包括以下步驟:著色層形成步驟,將本發明的著色硬化性組成物賦予至基板上而形成著色層;曝光步驟,對著色層以圖案狀進行曝光而使曝光部硬化;及圖案形成步驟,藉由顯影將曝光後的著色層中的未硬化部去除而形成著色圖案。
本發明的圖案形成方法可較佳地應用於形成彩色濾光片所具有的著色層(畫素)。
藉由本發明的圖案形成方法形成圖案的支撐體除了基板等板狀物以外,只要為可應用於圖案形成的支撐體,則並無特別限定。
以下,關於本發明的圖案形成方法中的各步驟,藉由固體攝像元件用彩色濾光片的製造方法來加以詳細說明,但本發明不限定於該方法。
本發明的彩色濾光片的製造方法應用本發明的圖案形成方法,包括使用本發明的圖案形成方法於支撐體上形成著色圖案的步驟。
即,本發明的彩色濾光片的製造方法的特徵在於包括以
下步驟:著色層形成步驟,將本發明的著色感光性樹脂組成物賦予至支撐體上而形成著色層;曝光步驟,對著色層以圖案狀進行曝光而使曝光部硬化;及圖案形成步驟,藉由顯影將曝光後的著色層中的未硬化部去除而形成著色圖案。進而,視需要亦可設置對著色層進行烘烤的步驟(預烘烤步驟)及對經顯影的著色層進行烘烤的步驟(後烘烤步驟)。以下,有時將該些步驟統稱為圖案形成步驟。
本發明的彩色濾光片可藉由上述製造方法較佳地獲得。
以下,有時將固體攝像元件用彩色濾光片簡稱為「彩色濾光片」。
[著色層形成步驟]
於著色層形成步驟中,於支撐體上賦予本發明的著色感放射線性組成物而形成著色層。
該步驟中可使用的支撐體例如可使用:於基板(例如矽基板)上設有電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)或互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal-Oxide Semiconductor,CMOS)等攝像元件(受光元件)的固體攝像元件用基板。
本發明的著色圖案可形成於固體攝像元件用基板的攝像元件形成面側(表面),亦可形成於未形成攝像元件的面側(背面)。
亦可於固體攝像元件的著色圖案之間或固體攝像元件用基板的背面設置遮光膜。
另外,於支撐體上,視需要亦可設置底塗層以改良與上部的
層的密接、防止物質的擴散或實現基板表面的平坦化。
於支撐體上賦予本發明的著色感放射線性組成物的方法可應用狹縫塗佈、噴墨法、旋轉塗佈、流延塗佈、輥塗佈、網版印刷法等各種塗佈方法,更佳為狹縫塗佈及旋轉塗佈。
塗佈於支撐體上的著色感放射線性組成物層的乾燥(預烘烤)可利用熱板、烘箱等在50℃~140℃的溫度下進行10秒鐘~300秒鐘。
[曝光步驟]
於曝光步驟中,使用例如步進機(stepper)等曝光裝置,介隔具有既定的遮罩圖案的遮罩對著色層形成步驟中形成的著色層進行圖案曝光。藉此,可獲得使本發明的著色感放射線性組成物進行硬化而成的著色硬化膜。
曝光時可使用的放射線(光)尤其可較佳地使用g射線、i射線等紫外線(尤佳為i射線)。照射量(曝光量)較佳為30mJ/cm2~1500mJ/cm2,更佳為50mJ/cm2~1000mJ/cm2,尤佳為80mJ/cm2~500mJ/cm2。
著色硬化膜的膜厚較佳為1.5μm以下,更佳為0.2μm~1.5μm,進而佳為0.35μm~1.10μm,尤佳為0.50μm~0.90μm。
藉由將膜厚設定為1.5μm以下,可獲得高解析性、高密接性,故較佳。
[圖案形成步驟]
繼而,藉由進行鹼顯影處理,曝光步驟中的光未照射部分的
著色層溶出至鹼性水溶液中,僅經光硬化的部分殘留。
顯影液理想的是不對底層的攝像元件或電路等造成不良影響的有機鹼顯影液。顯影溫度通常為20℃~30℃,顯影時間以前為20秒~90秒。為了進一步去除殘渣,近年來有時亦實施120秒~180秒。進而,為了進一步提高殘渣去除性,有時亦重複以下步驟幾次:每隔60秒甩去顯影液,進一步重新供給顯影液。
顯影液中所用的鹼劑例如可列舉: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、膽鹼、吡咯、哌啶、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯等有機鹼性化合物,可較佳地使用利用純水將該些鹼劑以濃度成為0.001質量%~10質量%、較佳為0.01質量%~1質量%的方式稀釋而成的鹼性水溶液作為顯影液。
再者,顯影液中亦可使用無機鹼,無機鹼例如較佳為氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉等。
再者,於使用包含此種鹼性水溶液的顯影液的情形時,通常於顯影後利用純水進行清洗(淋洗)。
繼而,較佳為於實施乾燥後進行加熱處理(後烘烤)。若形成多種顏色的著色圖案,則可每種顏色逐一依序重複上述步驟來製造硬化皮膜。藉此可獲得彩色濾光片。
後烘烤為用以使硬化完全進行的顯影後的加熱處理,通常進行100℃~240℃、較佳為200℃~240℃的熱硬化處理。
可使用熱板或對流式烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機
等加熱機構,以成為上述條件的方式以連續式或批次式對顯影後的塗佈膜進行該後烘烤處理。
再者,本發明的製造方法視需要亦可包括作為固體攝像元件用彩色濾光片的製造方法而公知的步驟作為上述以外的步驟。例如亦可於進行上述著色層形成步驟、曝光步驟及圖案形成步驟後,視需要包括藉由加熱及/或曝光對所形成的著色圖案進行硬化的硬化步驟。
另外,於使用本發明的著色感放射線性組成物的情形時,例如有時會產生由塗佈裝置噴出部的噴嘴或配管部的堵塞、或者著色感放射線性組成物或顏料對塗佈機內的附著、沈降、乾燥所致的污染等。因此,為了高效地清洗由本發明的著色感放射線性組成物所帶來的污染,較佳為使用上述與本組成物有關的溶劑作為清洗液。另外,例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0358,將其內容併入至本申請案說明書中。
上述中,較佳為伸烷基二醇單烷基醚羧酸酯及伸烷基二醇單烷基醚。
該些溶劑可單獨使用亦可混合使用兩種以上。於將兩種以上混合的情形時,較佳為將具有羥基的溶劑與不具有羥基的溶劑混合。具有羥基的溶劑與不具有羥基的溶劑之質量比為1/99~99/1,較佳為10/90~90/10,更佳為20/80~80/20。尤佳為丙二醇單甲醚乙酸酯(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate,PGMEA)與丙二醇單甲醚(Propylene Glycol Monomethyl Ether,PGME)的混
合溶劑且其比率為60/40。再者,為了提高清洗液對污染物的浸透性,亦可於清洗液中添加上述與本組成物有關的界面活性劑。
本發明的固體攝像元件用彩色濾光片因使用本發明的著色感放射線性組成物,故剝離缺陷及殘渣缺陷少,另外,著色圖案的直線性優異。
本發明的固體攝像元件用彩色濾光片可較佳地用於CCD、CMOS等固體攝像元件,特別適於超過100萬畫素般的高解析度的CCD或CMOS等。本發明的固體攝像元件用彩色濾光片例如可用作配置於構成CCD或CMOS的各畫素的受光部、與用以進行聚光的微透鏡之間的彩色濾光片。
再者,固體攝像元件用彩色濾光片中的著色圖案(著色畫素)的膜厚較佳為1.5μm以下,更佳為0.2μm~1.5μm,進而佳為0.2μm~1.2μm。
另外,著色圖案(著色畫素)的尺寸(圖案寬度)較佳為2.5μm以下,更佳為2.0μm以下,尤佳為1.7μm以下。
<固體攝像元件>
本發明的固體攝像元件具備上文已述的本發明的固體攝像元件用彩色濾光片。本發明的固體攝像元件的構成為具備本發明的固體攝像元件用彩色濾光片的構成,只要為作為固體攝像元件而發揮功能的構成,則並無特別限定,例如可列舉如下構成。
上述固體攝像元件為以下構成:於支撐體上具有構成固體攝像元件(CCD影像感測器、CMOS影像感測器等)的受光區
域的多個光二極體(photodiode)及包含多晶矽等的傳輸電極,於光二極體及傳輸電極上具有僅光二極體的受光部開口的包含鎢等的遮光膜,於遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整個面及光二極體受光部的方式形成的包含氮化矽等的元件保護膜,於元件保護膜上具有本發明的固體攝像元件用彩色濾光片。
進而,亦可為於元件保護層上且彩色濾光片之下(靠近支撐體之側)具有聚光機構(例如微透鏡等。以下相同)的構成、或於彩色濾光片上具有聚光機構的構成等。
<圖像顯示裝置>
本發明的彩色濾光片不僅可用於固體攝像元件,而且可用於液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置等圖像顯示裝置中,特別適於液晶顯示裝置的用途。
於用於液晶顯示裝置的情形時,即便含有分光特性及耐熱性優異的金屬錯合物色素作為著色劑,伴隨著電阻率的降低的液晶分子的配向不良亦少,顯示圖像的色調良好而顯示特性優異。
因此,具備本發明的彩色濾光片的液晶顯示裝置可顯示以下圖像:顯示圖像的色調良好且顯示特性優異的高畫質圖像。
關於顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳細情況,例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0364,將其內容併入至本申請案說明書中。
本發明的彩色濾光片亦可用於彩色薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)方式的液晶顯示裝置。關於彩色TFT方式
的液晶顯示裝置,例如是記載於「彩色TFT液晶顯示器(共立出版(股)1996年發行)」中。進而,本發明亦可應用於共面切換(In-Plane Switching,IPS)等橫向電場驅動方式、多象限垂直配向(Multi-domain Vertical Alignment,MVA)等畫素分割方式等視角經擴大的液晶顯示裝置或超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)、扭轉向列(Twisted Nematic,TN)、垂直配向(Vertical Alignment,VA)、光學補償傾斜(Optically Compensated Splay,OCS)、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)及反射光學補償彎曲(Reflective-Optically Compensated Bend,R-OCB)等中。
另外,本發明的彩色濾光片亦可用於明亮且高精細的彩色濾光片陣列(Color-filter On Array,COA)方式。例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0365,將其內容併入至本申請案說明書中。
具備本發明的彩色濾光片的液晶顯示裝置除了本發明的彩色濾光片以外,是由電極基板、偏光膜、相位差膜、背光、間隔件(spacer)、視角保障膜等各種構件所構成。本發明的彩色濾光片可用於由該些公知的構件所構成的液晶顯示裝置中。關於該些構件,例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0366,將其內容併入至本申請案說明書中。
若將本發明的彩色濾光片用於液晶顯示裝置,則與以前公知的冷陰極管的三波長管組合時可實現高的對比度,進而藉由將紅色、綠色、藍色的發光二極體(Light Emitting Diode,LED)
光源(RGB-LED)設定為背光,可提供亮度高、另外顏色純度高的色彩再現性良好的液晶顯示裝置。
以下,藉由實施例對本發明加以更具體說明,本發明只要不超出其主旨,則不限定於以下的實施例。再者,只要無特別說明,則「%」及「份」為質量基準。
(染料a、染料b、染料c的合成)
(合成例1)
藉由日本專利特開2012-158739號公報的段落0413~段落0423中記載的方法來獲得染料a(色素單體M1)。
(合成例2)
製備50g的染料a、甲基丙烯酸3.67g、十二烷硫醇1.05g、聚合起始劑(V-601,和光純藥製造)4.78g、環己酮50g的混合溶液。另外於反應容器中加入50g的染料a、甲基丙烯酸3.67g、十二烷硫醇1.05g、環己酮50g,流通氮氣,保持於80℃進行攪拌。於其中用1小時滴加所製備的混合溶液,攪拌3小時後,停止反應。冷卻至室溫為止後,用20分鐘將混合所得的反應溶液及甲醇1038mL所得的溶液滴加至乙腈6200mL中,攪拌10分鐘。將所得的析出物過濾,繼而進行乾燥,獲得70g的作為色素多聚物的染料b。藉由凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定所確認到的染料b的重量平均分子量(Mw)為6,000,重量平均分子量/數量平均分子量(Mw/Mn)之比為2.0。另外,
根據使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為82mgKOH/g。
(合成例3)
將15g的染料b、甲基丙烯酸縮水甘油酯2.08g、溴化四丁基銨0.38g、對甲氧基苯酚0.017g添加至丙二醇甲醚乙酸酯96.8g中,於100℃下加熱攪拌8小時。將所得的染料溶液滴加至乙腈180g與離子交換水900g的混合溶液中,進行過濾而使其乾燥,獲得15g的作為色素多聚物的染料c。藉由GPC測定所確認到的染料b的重量平均分子量(Mw)為9,000,重量平均分子量/數量平均分子量(Mw/Mn)之比為2.2。另外,根據使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為28mgKOH/g。
以下示出染料a的結構(色素單體M1)、染料b的結構(式(101))、染料c的結構(式(102))。
[化92]
(染料d、染料e的合成)
使用作為三苯基甲烷色素的色素單體M2作為色素,合成作為下述式(103)所表示的結構的色素多聚物的染料e。以下,對詳細的操作加以說明。
[化93]
(合成例4)
藉由日本專利特開2000-162429號公報中記載的方法來合成染料d(色素單體M2)。
將色素單體M2(15g)、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸(6.5g)、甲基丙烯酸羥乙酯(23g)、甲基丙烯酸(5.5g)、28質量%氨水(2g)及偶氮雙異丁腈(5g)加入至N-乙基吡咯啶酮(70g)中,於室溫下攪拌30分鐘而使其溶解(滴加用聚合溶液)。
另外,使色素單體M2(15g)、2-丙烯醯胺-2-甲基丙磺酸(6.5g)、甲基丙烯酸羥乙酯(23g)、甲基丙烯酸(5.5g)、28質量%氨水(2g)溶解於N-乙基吡咯啶酮(70g)中,於95℃下
攪拌。於其中用3小時滴加所製備的滴加用聚合溶液,攪拌1小時後,添加偶氮異丁腈(2.5g),進一步反應2小時後使反應停止。冷卻至室溫為止後,將溶劑蒸餾去除,所得的共聚物(染料e)的重量平均分子量(Mw)為28000,根據使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為190mgKOH/g。
(染料i的合成)
使用作為蒽醌色素的色素單體M3作為色素,如以下般合成式(104)所表示的結構的染料i。
於反應容器中添加色素單體M3(8.21g)、甲基丙烯酸(1.08g)、十二烷基硫醇(0.20g)、丙二醇1-單甲醚2-乙酸酯(PGMEA)(23.3g),於氮氣環境下加熱至80℃。於該溶液中用2小時滴加色素單體M3(8.21g)、甲基丙烯酸(1.08g)、十二烷基硫醇(0.25g)、2,2'-偶氮雙(異丁酸)二甲酯(0.46g)、PGMEA
(23.3g)的混合溶液(該混合溶液的濁度於室溫下為8ppm)。其後攪拌3小時後,升溫至90℃,加熱攪拌2小時後,放置冷卻而獲得(MD-1)的PGMEA溶液。繼而,添加甲基丙烯酸縮水甘油酯(1.42g)、溴化四丁基銨(80mg)、對甲氧基苯酚(20mg),於空氣環境下於100℃下加熱15小時,確認到甲基丙烯酸縮水甘油酯消失。冷卻後,滴加至甲醇/離子交換水=100mL/10mL的混合溶劑中進行再沈澱,獲得17.6g的色素多聚物13。根據GPC測定,重量平均分子量(Mw)為9,000,重量平均分子量/數量平均分子量(Mw/Mn)之比為1.9。另外,根據使用0.1N氫氧化鈉水溶液的滴定,酸值為42mgKOH/g,根據NMR測定,相對於色素多聚物13(1g),色素多聚物所含有的聚合性基量為22mg/g。
(染料j~染料u的合成)
除了如下述表1所示般設定色素單體的種類以外,與染料i的合成同樣地合成染料j~染料u。
下述表1中,色素單體M4~色素單體M15及式(105)~式(116)如下所述。
此處,色素單體M4及色素單體M5為蒽醌色素,色素單體M6為方酸鹽色素,色素單體M7為花青色素,色素單體M8為酞菁色素,色素單體M9為亞酞菁色素,色素單體M10為喹啉黃色素,色素單體M11為二苯并哌喃色素,色素單體M12~色素單體M15為偶氮色素。
[化95]
[化96]
[化97]
[化98]
於下述表2中,記載作為色素多聚物的染料c~染料u所含的可形成色素結構的色素單體的種類(M1~M15)、色素多聚物的結構(式(101)~式(116))及所得的色素多聚物的酸值、重量平均分子量(Mw)。
(合成例5)
<染料aa(色素單體M-21)的合成例>
<中間物1的合成>
將DCSF(中外化成製造)50份、2,6-二甲基苯胺74.76份、
氯化鋅27.58份、環丁碸200份加入至燒瓶中,於外溫200℃下攪拌4小時。其後,放置冷卻至室溫為止,滴加至2N鹽酸500份中,將析出的結晶過濾分離。將結晶於乙腈300份中於40℃下分散清洗,濾取,進行送風乾燥10小時,獲得46.5份的中間物1(產率:65.6%)。
<中間物2的合成>
將20份的中間物1及氧氯化磷(phosphorus oxychloride)106份加入至燒瓶中並於60℃下攪拌2小時。放置冷卻至室溫為止,將反應液滴加至冰水1500份中,攪拌30分鐘。將所得的結晶過濾分離,利用水200份進行清洗,進行送風乾燥10小時,獲得18.5份的中間物2(產率:89.4%)。
<染料aa(色素單體M-21)的合成>
使7份的中間物2、三氟甲基磺醯胺1.94份溶解於氯仿40份中,滴加三乙胺1.55份,於室溫下攪拌1小時。其後,加入水100份進行水洗,利用硫酸鈉使有機層乾燥,利用管柱層析儀(column chromatography)進行純化,進行減壓濃縮而獲得染料aa(3份(產率:36%))。
(合成例6)
<染料ab(色素單體M-22)的合成例>
<中間物3的合成>
將對乙醯氧基苯乙烯50份、乙酸乙酯150份、甲氧化鈉的28%甲醇溶液89.2份加入至燒瓶中,於室溫下攪拌1小時。對反應液
添加1N鹽酸水500份,清洗乙酸乙酯層,其後利用硫酸鎂將乙酸乙酯層乾燥。對該溶液添加三乙胺4.63份,冷卻至0℃為止,於冷卻下滴加13.8份的三菱材料(Mitsubishi Material)公司製造的EF-3000,攪拌30分鐘。其後,添加氨水溶液500份並攪拌30分鐘。利用1N鹽酸水將反應液中和,其後利用飽和食鹽水500份進行水洗,以硫酸鎂進行乾燥,進行減壓濃縮。利用矽膠管柱層析儀(氯仿/甲醇=8/2的展開溶劑)將殘渣純化,獲得3份的中間物3。
<染料ab(色素單體M-22)>
使3份的中間物3、三乙胺0.7份溶解於二氯甲烷12份中,添加4.6份的中間物2並於室溫下攪拌1小時。於反應液中添加水50份,進行水洗,利用硫酸鎂進行乾燥後,利用矽膠管柱層析儀(氯仿/甲醇=8/2的展開溶劑)進行純化,獲得0.8份的染料ab(色
素單體M-22)。
(合成例7)
<染料ac(色素單體M-23)的合成例>
將中間物1的合成中的2,6-二甲基苯胺變更為2,6-二異丙基苯胺,除此以外,與<染料ab(色素單體M-22)>同樣地合成染料ac(色素單體M-23)。
(合成例8)
<染料ad、染料ae的合成>
於三口燒瓶中添加環己酮31.2g,於氮氣環境下加熱至90℃。於該溶液中用1小時滴加色素單體M-23(35.0g、32.3mmol)、甲基丙烯酸(9.64g、112mmol)、十二烷基硫醇(2.75g、13.6mmol)、聚乙二醇單甲基丙烯酸酯[商品名:布蘭莫(Blemmer)PE-90,日油(股)製造](3.52g)、2,2'-偶氮雙(異丁酸)二甲酯[商品名:V601,和光純藥工業(股)製造](6.25g、27.1mmol)、環己酮(81.2g)的混合溶液。其後於90℃下攪拌3小時後,冷卻至室溫為止,滴加至乙酸乙酯/乙腈=1530mL/170mL的混合溶劑中進行再沈澱。於40℃下進行送風乾燥1天後,獲得25.3g的作為色素多聚物的染料ad。染料ad的酸值為2.23mmol/g,利用1H-NMR來確認組成比(莫耳比),結果色素部:甲基丙烯酸部:PE-90部=20:68:12。
於三口燒瓶中添加上述所得的染料ad(12.5g)、甲基丙烯酸縮水甘油酯(2.19g)、溴化四乙基銨(0.40g)、對甲氧基苯酚(0.015g)、環己酮(83.3g),於空氣下於105℃下攪拌4小時。其後,放
置冷卻至室溫為止,滴加至乙酸乙酯/乙腈=748mL/39mL的混合溶劑中進行再沈澱。於40℃下進行送風乾燥1天後,獲得6.52g的作為色素多聚物的染料ae。染料ae的酸值為1.01mmol/g,利用1H-NMR來確認組成比(莫耳比),結果色素部:甲基丙烯酸部:含聚合性基部:PE-90部=20:36:32:12。
<其他實施例及比較例中所用的色素多聚物的合成>
<染料al~染料ar的合成>
對合成例8中的色素單體M-23及聚乙二醇單甲基丙烯酸酯以成為下述表3所記載的重複單元的方式變更單體,除此以外進行相同的操作,進行合成。
以下示出合成例9~合成例16中所用的色素單體M-24~色素單體M-29(染料af~染料ak)。
以下示出藉由合成例9~合成例16所得的色素多聚物的重複單元。
<重複單元1>
[化105]
<重複單元2~重複單元4>
[化106]
(合成例17)(染料at的合成)
依照下述流程來合成染料at。
[化107]
將(A-1)10g溶解於氯仿40ml中,添加磷醯氯(phosphoryl chloride)5g並加熱回流2小時後,添加由二季戊四醇利用常法所衍生的中間物(B-2)0.7g。進一步加熱回流2小時後,對溶液進行水洗,利用硫酸鈉進行乾燥後將溶劑蒸餾去除。利用異丙醇100ml對紅色殘渣進行再結晶,獲得5g的中間物(C-1)。將中間物(C-1)添加至1N的氫氧化鉀水溶液20ml中並攪拌1小時後,添加雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺的鋰鹽的水溶液,濾取所產生的沈澱,由此獲得4.5g的染料at。
(合成例18)(染料au的合成)
依照下述流程來合成染料au。
[化108]
將(A-1)8.8g、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)(DPMP SC有機化學公司製造)2.5g溶解於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)26g中,於室溫下緩緩滴加三乙胺1.4g。其後,於室溫下攪拌16小時
後,將反應液滴加至己烷150mL與乙酸乙酯150mL的混合溶劑中,對所得的固體進行過濾而獲得8.5g的(B-1)。
繼而,將(B-1)6.0g及衣康酸0.44g溶解於N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)15.0g中,於氮氣環境下於90℃下進行攪拌而使其溶解。於其中滴加2,2'-偶氮雙(異丁酸)二甲酯[商品名:V601,和光純藥工業(股)製造]0.020g,於90℃下加熱攪拌2小時。進一步添加0.020g的V-601,於90℃下加熱攪拌2小時。將所得的反應液滴加至己烷100mL與乙酸乙酯100mL的混合溶劑中,對所得的固體進行過濾而獲得4.5g的(C-1)。
將(C-1)4.5g、甲基丙烯酸-2-羥基-3-丙烯醯氧基丙酯0.26g、三乙胺0.02g溶解於DMF 11g中,於室溫下攪拌16小時。將所得的反應液滴加至己烷75mL與乙酸乙酯75mL的混合溶劑中,對所得的固體進行過濾而獲得4.0g的染料au。
<其他顏色上殘渣混色評價用的顏料分散液的製備>
(顏料分散液P1:含有PR254/PY139的分散液的製備)
藉由珠磨機(氧化鋯珠,直徑為0.3mm)將包含9.6份的顏料紅(Pigment Red)254、4.3份的顏料黃(Pigment Yellow)139、6.8份的顏料分散劑畢克(BYK)-161(畢克(BYK)公司製造)、79.3份的丙二醇甲醚乙酸酯(以下稱為「PGMEA」)的混合液混合、分散3小時,製備顏料分散液。其後,進一步使用帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造),於2000kg/cm3的壓力下將流量設定為500g/min而進行分散處理。將該分
散處理重複10次,獲得顏料分散液P1。
(顏料分散液P2:含有PG36/PG7/PY139的分散液)
藉由珠磨機(氧化鋯珠,直徑為0.3mm)將包含5.9份的顏料綠(Pigment Green)36、5.5份的顏料綠(Pigment Green)7、5.1份的顏料黃(Pigment Yellow)139、8.1份的顏料分散劑畢克(BYK)-161(畢克(BYK)公司製造)、及75.4份的PGMEA的混合液混合、分散3小時,製備顏料分散液。其後,進一步使用帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造),於2000kg/cm3的壓力下將流量設定為500g/min而進行分散處理。將該分散處理重複10次,獲得顏料分散液P2。
(顏料分散液P3:含有PB15:6/PV23的分散液)
藉由珠磨機(氧化鋯珠,直徑為0.3mm)將包含9.5份的顏料藍(Pigment Blue)15:6、2.4份的顏料紫(Pigment Violet)23、5.6份的顏料分散劑畢克(BYK)-161(畢克(BYK)公司製造)、及82.5份的PGMEA的混合液混合、分散3小時,製備顏料分散液。其後,進而使用帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造),於2000kg/cm3的壓力下將流量設定為500g/min而進行分散處理。將該分散處理重複10次,獲得顏料分散液P3。
<其他顏色上殘渣混色評價用的著色感放射線性組成物的製備>
(著色感放射線性組成物Red-1的製備)
使用上述所得的顏料分散液P1,以成為下述組成的方式將各成分混合、攪拌,製備紅色的著色感放射線性組成物Red-1。
<著色感放射線性組成物Red-1的組成>
.顏料分散液P1:169.74份
.鹼可溶性樹脂1(BzMA與MAA的共聚物(下述結構)),30%PGMEA溶液:7.25份
.鹼可溶性樹脂2(壓克力卡(Acrycure)RD-F8(日本觸媒公司製造)):1.35份
.光聚合性化合物(NK酯(NK Ester)A-DPH-12E(新中村化學公司製造)):3.41份
.光聚合起始劑1-1(易璐佳(IRGACURE)OXE-01(下述結構,巴斯夫(BASF)公司製造)):0.98份
.界面活性劑1(美佳法(Megafac)F-781(迪愛生(DIC)(股)製造,0.2%的3-乙氧基丙酸乙酯溶液)):4.17份
.界面活性劑2(派敖寧(Pionin)D-6112-W(竹本油脂(股)製造)):1.68份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚(1.0%PGMEA溶液)):0.002份
.有機溶劑1(PGMEA):4.17份
.有機溶劑2(3-乙氧基丙酸乙酯(以下稱為「EEP」)):7.24份
[化109]
(著色感放射線性組成物Green-1的製備)
除了將顏料分散液P1變更為顏料分散液P2以外,與Red-1的製備同樣地製備綠色的著色感放射線性組成物Green-1。
(著色感放射線性組成物Blue-1的製備)
除了將顏料分散液P1變更為顏料分散液P3以外,與Red-1的製備同樣地製備藍色的著色感放射線性組成物Blue-1。
<著色組成物的製備>
(使用低分子染料)
<實施例1>
(顏料分散液P4(C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液)的製備)
如以下般製備顏料分散液P4(C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液)。
即,藉由珠磨機(beads mill)(氧化鋯珠,直徑為0.3mm),將包含19.4質量份的C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6(藍色顏料;以下亦稱為「PB15:6」)(平均一次粒徑為55nm)、及2.95質量份的顏料分散劑BYK-161(畢克(BYK)公司製造)、2.95質量份的鹼可溶性樹脂1、以及172.3質量份的PGMEA的混合液混合、分散3小時。其後,進而使用帶有減壓機構的高壓分散機NANO-3000-10(日本BEE(股)製造),於2000kg/cm3的壓力下將流量設定為500g/min進行分散處理。將該分散處理重複10次,獲得C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液作為顏料分散液。對所得的C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液藉由動態光散射法(Microtrac Nanotrac UPA-EX150(日機裝公司(Nikkiso Co.,Ltd.)製造))測定顏料的平均一次粒徑,結果為24nm。
(著色組成物Blue2的製備)
將下述各成分混合,分散、溶解而獲得著色組成物(著色感放射線性組成物1)。
(著色組成物1的組成)
.有機溶劑(PGMEA):17.12份
.鹼可溶性樹脂1(BzMA與MAA的共聚物,30%PGMEA溶液):1.23份
.鹼可溶性樹脂2(壓克力卡(Acrycure)RD-F8(日本觸媒公
司製造)):0.23份
.光聚合起始劑1-1(易璐佳(IRGACURE)OXE-01):0.975份
.染料a的環己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):24.57份
.顏料分散液P4(C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.40份
.光聚合性化合物(NK酯(NK Ester)A-DPH-12E(新中村化學公司製造)):1.31份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.0007份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的F475,1%PGMEA溶液):2.50份
.非離子系界面活性劑(愛慕根(Emulgen)408(花王)):0.65份
<實施例2~實施例10>
(顏料分散液P5~顏料分散液P10的製備)
下述顏料分散液是除了使用下述顏料來代替實施例1中的「C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液的製備」中用作藍色顏料的C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6以外,與實施例1中的「C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液的製備」同樣地製備。
.紅色用顏料A(分散液於表中是記載為「PR254」) 顏料分散液P5
C.I.顏料紅254(PR254)(平均一次粒徑為26nm)
.紅色用顏料B(分散液於表中是記載為「PR177」) 顏料分散液P6
C.I.顏料紅177(PR177)(平均一次粒徑為28nm)
.綠色用顏料A 顏料分散液P7
C.I.顏料綠36(PG36)(平均一次粒徑為25nm)
.綠色用顏料B 顏料分散液P8
C.I.顏料綠58(PG58)(平均一次粒徑為30nm)
.黃色用顏料A 顏料分散液P9
C.I.顏料黃139(PY139)(平均一次粒徑為27nm)
.黃色用顏料B 顏料分散液P10
C.I.顏料黃150(PY150)(平均一次粒徑為26nm)
.紫色用顏料A 顏料分散液P11
C.I.顏料紫23(PV150)(平均一次粒徑為27nm)
(著色組成物的製備)
除了如下述表般變更實施例1中的顏料分散液、染料、非離子系界面活性劑以外,與實施例1中的「著色組成物Blue2的製備」同樣地製備著色組成物Blue3~著色組成物Blue10、著色組成物Green2、著色組成物Green3。再者,下述表中的染料a為色素單體M1,染料d為色素單體M2,染料f為色素單體M13。
再者,下述表中,非離子系界面活性劑的部分結構表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)。另外,下述表中「R1或R2」表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)中
的R1或R2。另外,下述表中「n1或n2」表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)中的n1或n2。另外,下述表中「Mw」表示上述非離子系界面活性劑的重量平均分子量。
<評價>
使用上述所得的實施例1~實施例10及比較例1~比較例6的著色感放射線性組成物,對殘渣混色進行評價。
<帶有底塗層的玻璃晶圓的製作>
如以下般製作評價中所用的帶有底塗層的玻璃晶圓。
(1)底塗層用組成物的製備
.丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA):19.20份
.乳酸乙酯:36.67份
.黏合劑((甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸/甲基丙烯酸-2-羥乙酯)共聚物(莫耳比=60:20:20)41%EL溶液):30.51份
.二季戊四醇六丙烯酸酯:12.20份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.006份
.氟系界面活性劑:0.83份
.光聚合起始劑(TAZ-107(碧化學公司製造)):0.59份
(2)帶有底塗層的玻璃晶圓的製作
藉由旋塗於8吋玻璃晶圓上均勻塗佈底塗層用組成物而形成塗佈膜,將所形成的塗佈膜於120℃的熱板上進行120秒鐘的加熱處理。另外,旋塗的塗佈轉速是以加熱處理後的塗佈膜的膜厚成為約0.5μm的方式調整。
進而利用220℃的烘箱對加熱處理後的塗佈膜進行1小時處理,使塗佈膜硬化,製成底塗層。
如以上般於8吋玻璃晶圓上形成底塗層,獲得帶有底塗層的
玻璃晶圓。
<殘渣混色的評價>
殘渣混色的評價是使用下述表中記載的著色感放射線性組成物來進行。將評價結果示於下述表中。
於帶有底塗層的玻璃晶圓上,使用旋塗機以乾燥後的膜厚成為1.0μm的方式塗佈用於形成彩色濾光片的第1層的著色圖案的著色感放射線性組成物,使用100℃的熱板進行120秒鐘加熱處理(預烘烤)。
繼而,使用i射線步進式曝光裝置FPA-3000i5+(佳能(Canon)(股)製造),將波長為365nm的光以1000mJ/cm2介隔具有2cm×2cm的圖案的遮罩進行曝光。
其後,將經曝光的形成有塗佈膜的玻璃晶圓載置於旋轉/噴淋顯影機(DW-30型,化學電子(Chemitronics)(股)製造)的水平旋轉台上,使用CD-2000(富士膠片電子材料(Fujifilm Electronic Materials)(股)製造)的60%稀釋液於23℃下進行60秒鐘的浸置顯影,於玻璃晶圓上形成著色圖案。
將形成有著色圖案的玻璃晶圓以真空夾盤(chuck)方式固定於水平旋轉台上,一面藉由旋轉裝置使玻璃晶圓以轉速50rpm旋轉,一面自其旋轉中心的上方自噴出噴嘴以噴淋狀供給純水進行淋洗處理,其後進行噴霧乾燥。
進而,使用200℃的熱板進行480秒鐘的加熱處理(後烘烤),獲得形成有第1層的著色圖案的單色彩色濾光片。
於所得的具有第1層的著色圖案的單色彩色濾光片上,使用旋塗機以乾燥後的膜厚成為1.0μm的方式塗佈顏色與第1層不同的著色感放射線性組成物,使用100℃的熱板進行120秒鐘的加熱處理(預烘烤),獲得於第1層的單色彩色濾光片上形成有第2色的著色感放射線性組成物層(第2層)的積層彩色濾光片。
繼而,與第1層的著色畫素的形成同樣地對所得的積層彩色濾光片實施顯影、淋洗、乾燥處理,將未硬化部的著色感放射線性組成物層顯影去除。
使用MCPD-3000(大塚電子(股)製造),對形成有第1層的著色畫素的單色彩色濾光片的製作後、與第2層的顯影去除後的最大透射率的分光變動(△T%max)進行測定,對作為第1層而形成的著色畫素上殘留的第2層的著色感放射線性組成物的殘渣混色進行評價。變動越小則越不易產生殘渣混色,更為理想。下述判定基準中,A、B或C為實用上無問題的水準。D為實用上成問題的水準,E為其他顏色上殘渣混色明顯差。
<判定基準>
A:△T%max<0.5%
B:0.5%<△T%max<1.0%
C:1.0%<△T%max<2.0%
D:2.0%<△T%max<5.0%
E:5.0%<△T%max
<經時穩定性的評價>
經時穩定性的評價是使用下述表中記載的著色感放射線性組成物來進行。將評價結果示於下述表中。
依照下述判定基準,對在4℃下保存3個月後的異物的析出程度進行目測評價。
<判定基準>
A:完全未見異物。
B:可見異物,但為實用上無問題的水準。
C:可見異物,為實用上成問題的水準。
D:明顯可見大量異物,為實用上成問題的水準。
由上述表明確得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的其他顏色上殘渣混色優異。另外得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的經時穩定性亦優異。
<著色組成物的製備>
(使用高分子染料)
<實施例11~實施例33、比較例7~比較例14>
(著色組成物的製備)
將實施例1中的光聚合起始劑變更為I-2(下述結構,易璐佳(IRGACURE)OXE-02),且如下述表般變更顏料分散液、染料、非離子系界面活性劑,除此以外,與實施例1中的「著色組成物Blue2的製備」同樣地製備著色組成物Blue16~著色組成物Blue24、著色組成物Green4~著色組成物Green10、著色組成物Red2~著色組成物Red14。
再者,下述表中,非離子系界面活性劑的部分結構表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)。另外,下述表中「R1或R2」表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)中的R1或R2。另外,下述表中「n1或n2」表示上述非離子系界面活性劑的通式(1)或通式(2)中的n1或n2。另外,下述表中「Mw」表示上述非離子系界面活性劑的重量平均分子量。
[化111]
<評價>
使用上述所得的實施例11~實施例33及比較例7~比較例14的著色感放射線性組成物,與評價1~評價22同樣地對殘渣混色進行評價23~評價59。將結果示於下述表中。
由上述表明確得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的其他顏色上殘渣混色優異。另外得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的經時穩定性亦優異。
<著色組成物的製備>
(使用低分子染料2)
<實施例34>
(著色組成物Blue25的製備)
將下述各成分混合,分散、溶解而獲得著色組成物Blue25。
.有機溶劑(PGMEA):17.12份
.鹼可溶性樹脂J1(BzMA與MAA的共聚物,30%PGMEA溶液):1.23份
.鹼可溶性樹脂J2:0.23份
.光聚合起始劑1-3(易璐佳(IRGACURE)379):0.975份
.染料aa的環己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):24.57份
.顏料分散液P4(C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.40份
.光聚合性化合物(卡亞拉得(KARAYAD)DPHA(日本化藥製造)):1.31份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.0007份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的F475,1%PGMEA溶液):2.50份
.非離子系界面活性劑(愛慕根(Emulgen)408(花王)):0.65份
<實施例35~實施例42、比較例15~比較例20>
除了如下述表般變更實施例34中的顏料分散液、染料、非離子系界面活性劑以外,與實施例34中的「著色組成物Blue2的製備」同樣地製備著色組成物Blue26~著色組成物Blue39。
<評價>
使用上述所得的實施例34~實施例42及比較例15~比較例20的著色感放射線性組成物,與評價1~評價22同樣地對殘渣混色進行評價23~評價59。將結果示於下述表中。
由上述表明確得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的其他顏色上殘渣混色優異。另外得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的經時穩定性亦優異。
<著色組成物的製備>
(使用高分子染料2)
<實施例43>
(著色組成物Blue40的製備)
將下述各成分混合,分散、溶解而獲得著色組成物Blue40。
.有機溶劑(PGMEA):17.12份
.鹼可溶性樹脂1(BzMA與MAA的共聚物,30%PGMEA溶液):1.23份
.鹼可溶性樹脂2(壓克力卡(Acrycure)RD-F8(日本觸媒公司製造)):0.23份
.光聚合起始劑1-4:0.975份
.染料ae的環己酮溶液(固體成分濃度為12.3%):24.57份
.顏料分散液P4(C.I.顏料藍(Pigment Blue)15:6分散液,PGMEA溶液,固體成分濃度為12.8%):51.40份
.光聚合性化合物(亞羅尼斯(Aronix)TO2349(東亞合成公司製造)):1.31份
.聚合抑制劑(對甲氧基苯酚):0.0007份
.氟系界面活性劑(迪愛生(DIC)公司製造的F475,1%PGMEA
溶液):2.50份
.非離子系界面活性劑(愛慕根(Emulgen)408(花王)):0.65份
<實施例44~實施例53、比較例21>
除了如下述表般變更實施例34中的顏料分散液、染料、非離子系界面活性劑以外,與實施例34中的「著色組成物Blue40的製備」同樣地製備著色組成物Blue41~著色組成物Blue51(實施例44~實施例53、比較例21)。
<評價>
使用上述所得的實施例43~實施例53及比較例21的著色感放射線性組成物,與評價1~評價22同樣地對殘渣混色進行評價79~評價96。將結果示於下述表中。
由上述表明確得知,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的其他顏色上殘渣混色優異。另外,使用本發明的著色感放射線性組成物所得的彩色濾光片的經時穩定性亦優異。
[實施例100]
<固體攝像元件用的全彩(full color)的彩色濾光片的製作>
使用實施例33中製備的綠色用著色感放射線性組成物,以1.0μm×1.0μm的島拜耳(island bayer)狀圖案形成綠色畫素,繼而,使用實施例14中製備的紅色用著色感放射線性組成物以1.0μm×1.0μm的島(island)狀圖案形成紅色畫素,進而於其餘的格子中使用實施例12中製備的藍色用著色感放射線性組成物形成1.0μm×1.0μm的島狀圖案的藍色畫素,製作遮光部固體攝像元件用的彩色濾光片。
<評價>
將所得的固體攝像元件用的全彩的彩色濾光片組入到固體攝像元件中,結果確認到固體攝像元件為高解析度,且顏色分離性優異。
[實施例101]
<液晶顯示裝置用彩色濾光片的製作>
於黑色矩陣上,使用實施例22中製備的紅色用著色感放射線性組成物來形成80μm×80μm的紅色(R)的著色圖案。進而,同
樣地使用實施例9中製備的綠色用著色感放射線性組成物形成綠色(G)的著色圖案,然後使用實施例8中製備的藍色用著色感放射線性組成物形成藍色(B)的著色圖案,製作液晶顯示裝置用彩色濾光片。
<評價>
對全彩的彩色濾光片實施氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)透明電極、配向膜等加工,設置液晶顯示裝置。確認到,本發明的著色感放射線性組成物的塗佈面均勻性良好,且所形成的彩色濾光片具有良好的圖案形狀,故具備彩色濾光片的液晶顯示裝置並無顯示不均,畫質良好。
100‧‧‧基板
101、102、103‧‧‧畫素
104‧‧‧殘渣
Claims (18)
- 一種著色感放射線性組成物,其含有染料、光聚合性化合物、光聚合起始劑及非離子系界面活性劑,上述非離子系界面活性劑具有下述通式(1)或通式(2)所表示的部分結構,重量平均分子量為2500以下,且由格里芬法所得的親水親油平衡值為9.2~15.5,並且相對於上述著色感放射線性組成物的總固體成分,上述染料的含量為10質量%~70質量%,
- 如申請專利範圍第1項所述的著色感放射線性組成物,其中上述染料的最大吸收波長在400nm~650nm的範圍內。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中上述非離子系界面活性劑為下述通式(3)所表示的化合物,
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中上述非離子系界面活性劑為下述通式(4)所表示的化合物,
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中上述染料的重量平均分子量為5000以上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中相對於上述著色感放射線性組成物的總固體成分,包含上述染料的著色劑的濃度為50質量%以上。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中上述染料具有來源於以下色素的部分結構,上述色素選自二吡咯亞甲基色素、偶氮色素、蒽醌色素、三苯基甲烷色素、二苯并哌喃色素、花青色素、方酸鹽色素、喹啉黃色素、酞菁色素及亞酞菁色素。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其更含有顏料。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其更含有鹼可溶性樹脂。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其中上述光聚合起始劑含有肟化合物。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物,其用於形成彩色濾光片的著色層。
- 一種著色硬化膜,其是使如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色感放射線性組成物硬化而成。
- 一種彩色濾光片,其具有如申請專利範圍第12項所述的著色硬化膜。
- 如申請專利範圍第13項所述的彩色濾光片,其中上述著色硬化膜的厚度為0.2μm~1.5μm。
- 一種著色圖案形成方法,其包括以下步驟:著色感放射線性組成物層形成步驟,將如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的著色感放射線性組成物應用於支撐體上,形成著色感放射線性組成物層;曝光步驟,對上述著色感放射線性組成物層以圖案狀進行曝光;以及圖案形成步驟,將未曝光部顯影去除而形成著色圖案。
- 一種彩色濾光片的製造方法,其包括以下步驟:著色感放射線性組成物層形成步驟,將如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的著色感放射線性組成物應用於支撐體上,形成著色感放射線性組成物層;曝光步驟,對上述著色感放射線性組成物 層以圖案狀進行曝光;以及圖案形成步驟,將未曝光部顯影去除而形成著色圖案。
- 一種固體攝像元件,其具有如申請專利範圍第13項所述的彩色濾光片。
- 一種圖像顯示裝置,其具有如申請專利範圍第13項所述的彩色濾光片。
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