TWI699617B - 著色組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時亦可製造抑制了缺陷產生的膜等的著色組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。本發明的著色組成物包含下述式(1)的化合物等含有雜環的著色劑、鄰苯二甲醯亞胺化合物、溶劑以及樹脂。式(1)中,R1
~R13
分別獨立地表示氫原子或取代基,R1
~R8
中鄰接的基可鍵結而形成環;其中,R1
~R8
的鄰接的兩個基中,至少一組鍵結而形成芳香環。
Description
本發明是有關於一種著色組成物。另外,本發明是有關於一種使用著色組成物的彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
近年來,由於數位相機、帶有相機的行動電話等的普及,電荷耦合元件(Charge Coupled Device,CCD)影像感測器等固體攝像元件的需求大幅增長。使用彩色濾光片作為顯示器或光學元件的關鍵器件。
例如,作為黃色的著色劑,有喹酞酮化合物、偶氮化合物、噻唑化合物、次甲基化合物等。於專利文獻1~專利文獻6中記載有使用黃色著色劑的著色組成物。
另一方面,於專利文獻7~專利文獻9中記載有使用包含鹵化酞菁顏料與四溴鄰苯二甲醯亞胺的著色組成物來製造綠色的彩色濾光片。
[專利文獻1]日本專利特開2013-54339號公報
[專利文獻2]日本專利特開2014-26228號公報
[專利文獻3]日本專利特開2011-184493號公報
[專利文獻4]日本專利特開2011-145540號公報
[專利文獻5]日本專利特開2012-158649號公報
[專利文獻6]日本專利特開2014-25010號公報
[專利文獻7]日本專利特開2015-151467號公報
[專利文獻8]日本專利特開2007-284590號公報
[專利文獻9]韓國註冊專利第10-1311941號公報
所述般的包含樹脂與著色劑以及溶劑的著色組成物有於長時間保存後使用的情況。關於著色組成物的保管,既有於進行了溫度管理的條件下的保管,亦有於未進行溫度管理的存在溫度變動的環境下的保管。根據本發明者等人的研究可知,於在長時間保存包含包括氮原子的含有雜環的著色劑的著色組成物後製造膜的情況下,容易於膜產生缺陷。且可知,尤其當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時,容易產生缺陷。
另一方面,於專利文獻1~專利文獻9中未對使用長時間保存後的著色組成物時的缺陷進行研究。
因此,本發明的目的在於提供一種即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時亦可製造抑制了缺陷產生的膜等的著色組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
本發明者等人進行了努力研究,結果發現,藉由併用後述式(1)~式(4)所表示的化合物與鄰苯二甲醯亞胺化合物,即便長時間保存著色組成物,亦可製造抑制了缺陷的膜,從而完成了本發明。本發明提供以下內容。
式(1)中,R1~R13分別獨立地表示氫原子或取代基,R1~R8中鄰接的基可鍵結而形成環;其中,R1~R8的鄰接的兩個基中,至少一組鍵結而形成芳香環;式(2)中,R205及R208分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,R201~R204、R206及R207分別獨立地表示氫原子或取代基,Y1表示氮原子或-CRY1-,Y2表示硫原子或-NRY2-,RY1及RY2分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子;式(3)中,R301、R311及R310分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,R302~R305、R306~R309分別獨立地表示氫原子或取代基,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子;式(4)中,R401及R402分別獨立地表示SO2R403或COR403;R403表示烷基、芳基或雜芳基。
式(PI)中,A1~A4分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或烷基。
<3>如<2>所述的著色組成物,其中鄰苯二甲醯亞胺化合物的式(PI)的A1~A4的至少一個為溴原子。
<4>如<1>至<3>中任一項所述的著色組成物,其相對於式(1)~式(4)所表示的化合物的合計100質量份,含有0.001質量份~6.0質量份的鄰苯二甲醯亞胺化合物。
<5>如<1>至<4>中任一項所述的著色組成物,其進而含有硬化性化合物。
<6>如<5>所述的著色組成物,其中硬化性化合物包含自由基聚合性化合物,且所述著色組成物進而含有光聚合起始劑。
<7>一種彩色濾光片,其使用如<1>至<6>中任一項所述的著色組成物。
<8>一種圖案形成方法,其包括:使用如<1>至<6>中任一項所述的著色組成物而於支撐體上形成著色組成物層的步驟;以及藉由光微影法或乾式蝕刻法對著色組成物層形成圖案的步驟。
<9>一種固體攝像元件,其具有如<7>所述的彩色濾光片。
<10>一種圖像顯示裝置,其具有如<7>所述的彩色濾光片。
根據本發明,可提供一種即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時亦可製造抑制了缺陷產生的膜等的著色組成物、彩色濾光片、圖案形成方法、固體攝像元件及圖像顯示裝置。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。
本說明書中的基(原子團)的表述中,未記載經取代及未經取代的表述包含不具有取代基的基(原子團),並且亦包含具有取代基的基(原子團)。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),亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
本說明書中,所謂「光」是指光化射線或放射線。另外,所謂「光化射線」或「放射線」,例如是指水銀燈的明線光譜、準分子雷射所代表的遠紫外線、極紫外線(極紫外(Extreme Ultraviolet,EUV)光)、X射線、電子束等。
本說明書中,所謂「曝光」,只要無特別說明,則不僅包含利用水銀燈、準分子雷射所代表的遠紫外線、X射線、EUV光等進行的曝光,利用電子束、離子束等粒子束進行的描繪亦包含於曝光中。
本說明書中,使用「~」來表示的數值範圍是指包含「~」的前後所記載的數值作為下限值及上限值的範圍。
本說明書中,所謂總固體成分,是指自著色組成物的所有成分中去除溶劑後的成分的總質量。
本說明書中,「(甲基)丙烯酸酯」表示丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯的兩者、或任一者,「(甲基)丙烯酸」表示丙烯酸及甲基丙烯酸的兩者、或任一者,「(甲基)烯丙基」表示烯丙基及甲基烯丙基的兩者、或任一者,「(甲基)丙烯醯基」表示丙烯醯基及甲基丙烯醯基的兩者、或任一者。
本說明書中,「步驟」這一用語不僅是指獨立的步驟,即便於無法與其他步驟明確地加以區分的情況下,只要達成該步驟的所期望的作用,則亦包含於本用語中。
本說明書中,重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)被定義為藉由凝膠滲透層析(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定而得的聚苯乙烯換算值。
本發明中,顏料是指難以溶解於特定的溶劑中的不溶性化合物。典型而言,是指以作為粒子而分散於組成物中的狀態存在的化合物。此處,所謂溶劑,例如可列舉後述溶劑欄中例示的溶劑。
<著色組成物>
本發明的著色組成物包含選自後述式(1)~式(4)中的至少一種化合物、鄰苯二甲醯亞胺化合物、溶劑以及樹脂。
若於存在溫度變動的環境下長時間保管包含後述式(1)~式
(4)所表示的化合物、溶劑以及樹脂且不包含鄰苯二甲醯亞胺化合物的著色組成物,則有時產生缺陷,但藉由進而含有鄰苯二甲醯亞胺化合物,即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時,亦可製造抑制了缺陷產生的膜等。推測獲得此種效果的機制是由以下引起。
即,於式(1)~式(4)所表示的化合物為相對於溶劑的溶解度低的顏料等的情況下,認為若於保管過程中著色組成物的溫度降低(低溫狀態),則所述化合物進行凝聚而析出。並且認為若所述著色組成物的溫度自低溫狀態上升,則析出的化合物的一部分恢復至分散狀態,但不分散而殘留的析出物形成核,誘發低溫狀態下的化合物析出,從而核成長。若使用包含此種核等的著色組成物來製造膜,則於乾燥時溶劑被去除而消失,因此存在該些核促進化合物的結晶化而於膜產生缺陷的情況。
本發明的著色組成物除包含式(1)~式(4)所表示的化合物以外,進而包含鄰苯二甲醯亞胺化合物。認為鄰苯二甲醯亞胺化合物容易與式(1)~式(4)所表示的化合物相互作用,推斷鄰苯二甲醯亞胺化合物吸附於式(1)~式(4)所表示的化合物的表面,抑制伴隨保管時的溫度變動的所述化合物的析出,結果,可製造抑制了缺陷產生的膜等。
另外,於式(1)~式(4)所表示的化合物為有相對於溶劑的溶解度高的傾向的染料等的情況下,若於保管過程中著色組成物的溫度降低(低溫狀態),則有時化合物的溶解度降低而產
生源自式(1)~式(4)所表示的化合物的核。若所述著色組成物的溫度自低溫狀態上升,則該核溶解於著色組成物中的溶劑等中,但有時一部分不溶解地形成核而殘留。認為不溶解而殘留的核誘發低溫狀態下的化合物析出,從而核成長。若使用包含此種核等的著色組成物來製造膜,則於乾燥時溶劑被去除而消失,因此存在以核為中心而產生所述化合物的析出(結晶化),結果,於所獲得的膜產生缺陷的情況。
本發明的著色組成物除包含式(1)~式(4)所表示的化合物以外,進而包含鄰苯二甲醯亞胺化合物,因此推斷式(1)~式(4)所表示的化合物與鄰苯二甲醯亞胺化合物相互作用,可抑制式(1)~式(4)所表示的化合物的結晶化,結果,可製造抑制了缺陷產生的膜等。
另外,於使用包含式(1)所表示的化合物的著色組成物來製作塗佈膜後,若不進行硬化處理等而以未硬化的狀態進行保管(放置),則有時於塗佈膜產生異物等,但藉由併用式(1)所表示的化合物與鄰苯二甲醯亞胺化合物,即便長期放置塗佈膜,亦可抑制異物的產生。推測其原因在於:藉由添加鄰苯二甲醯亞胺化合物,塗佈膜的狀態穩定。
以下,對本發明的著色組成物進行詳細說明。
<<含有雜環的著色劑>>
本發明的著色組成物包含選自下述式(1)~式(4)中的至少一種化合物(含有雜環的著色劑)。式(1)~式(4)的化合物
可較佳地用作黃色著色劑。本發明中,含有雜環的著色劑較佳為式(1)所表示的化合物。根據該態樣,更容易製造抑制了缺陷的膜。以下,將式(1)所表示的化合物、式(2)所表示的化合物、式(3)所表示的化合物及式(4)所表示的化合物亦分別稱為化合物(1)、化合物(2)、化合物(3)、化合物(4)。
式(1)中,R1~R13分別獨立地表示氫原子或取代基,R1~R8中鄰接的基可鍵結而形成環。其中,R1~R8的鄰接的兩個基中,至少一組鍵結而形成芳香環。
式(2)中,R205及R208分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,R201~R204、R206及R207分別獨立地表示氫原子或取代基,Y1表示氮原子或-CRY1-,Y2表示硫原子或-NRY2-,RY1及RY2分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子。
式(3)中,R301、R311及R310分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,R302~R305、R306~R309分別獨立地表示氫原子或取代基,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子。
式(4)中,R401及R402分別獨立地表示SO2R403或COR403;R403表示烷基、芳基或雜芳基。
(化合物(1))
式(1)中,R1~R13分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基,較佳為鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基、雜芳基、磺基、羧基、磺基的金屬鹽基、羧基的金屬鹽基、磺基的烷基銨鹽基、羧基的烷基銨鹽基、鄰苯二甲醯亞胺甲基、或胺磺醯基,更佳為鹵素原子。作為鹵素原子,可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,較佳為氯原子或溴原子。
式(1)中,R9~R13較佳為氫原子。另外,R1~R8較佳為氫原子或取代基。另外,R1~R8的至少一個較佳為鹵素原子。
式(1)中,R1~R8中鄰接的基可鍵結而形成環。其中,R1~R8的鄰接的兩個基中,至少一組鍵結而形成芳香環。作為R1~R8中鄰接的基鍵結而形成的環,可列舉:脂環(非芳香性的烴環)、芳香環、雜環等。環可為單環,亦可為多環。環較佳為芳香環。作為芳香環,可列舉烴芳香環及雜芳香環。作為烴芳香環,可列舉:苯環、萘環、蒽環、菲環等。作為雜芳香環,可列舉:吡啶環、吡嗪環、吡咯環、喹啉環、喹噁啉環、呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、噁唑環、噻唑環、咪唑環、吡唑環、吲哚環、咔唑環等。芳香環較佳為烴芳香環,更佳為苯環。
化合物(1)較佳為下述式(1a)~式(1c)的任一者所表示的化合物。
式(1a)~式(1c)中,R1~R13及R101~R108分別獨立地表示氫原子或取代基。
式(1a)~式(1c)的R1~R13及R101~R108所表示的取代基可列舉後述取代基T群組中說明的基,較佳為鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基、雜芳基、磺基、羧基、磺基的金屬鹽基、羧基的金屬鹽基、磺基的烷基銨鹽基、羧基的烷基銨鹽基、鄰苯二甲醯亞胺甲基、或胺磺醯基,更佳為鹵素原子。
式(1a)~式(1c)的R9~R13的至少一個較佳為氫原子,更佳為R9~R13均為氫原子。
式(1a)~式(1c)的R1~R8及R101~R108較佳為分別獨立
地為氫原子或鹵素原子。
作為化合物(1)的較佳態樣,可列舉以下<1>~<3>。
<1>式(1a)中,R9~R13的至少一個為氫原子,R1、R4、R101~R104的至少一個為氫原子,R5~R8的至少一個為鹵素原子的態樣。進而佳為R9~R13為氫原子,R1、R4、R101~R104為氫原子,R5~R8為鹵素原子的態樣。
<2>式(1b)中,R9~R13的至少一個為氫原子,R1~R4的至少一個為鹵素原子,R5、R8、R105~R108的至少一個為氫原子的態樣。進而佳為R9~R13為氫原子,R1~R4為鹵素原子,R5、R8、R105~R108為氫原子的態樣。
<3>式(1c)中,R9~R13的至少一個為氫原子,R1、R4、R101~R104的至少一個為氫原子,R5、R8、R105~R108的至少一個為氫原子的態樣。進而佳為R1~R13及R101~R108為氫原子的態樣。
作為化合物(1)的具體例,可列舉以下化合物。另外,亦可列舉日本專利特開2013-54339號公報的段落0033~段落0034中記載的化合物、日本專利特開2014-26228號公報的段落0049~段落0051中記載的化合物。將該些內容併入至本說明書中。
(化合物(2))
式(2)中,R205及R208分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,較佳為氫原子或烷基,更佳為烷基。烷基、芳基及雜芳基可為未經取代的烷基、未經取代的芳基及未經取代的雜芳基,亦可進而具有取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基。
烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~10,進而佳為1~3。烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種,較佳為直鏈或分支。
芳基的碳數較佳為6~30,更佳為6~20,進而佳為6~12。芳基較佳為苯基。
雜芳基較佳為單環或縮合環,且較佳為單環或縮合數為2~8的縮合環,更佳為單環或縮合數為2~4的縮合環。構成雜芳基的環的雜原子的個數較佳為1~3。構成雜芳基的環的雜原子較佳為氮原子、氧原子或硫原子。雜芳基較佳為5員環或6員環。構成雜芳基的環的碳原子的個數較佳為3~30,更佳為3~18,進而佳為3~12。
式(2)中,R201~R204、R206及R207分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基。
R201~R204較佳為分別獨立地為氫原子、烷基或鹵素原子,更佳為氫原子。作為烷基,可列舉所述R205及R208中說明的烷基。
R206較佳為氫原子、烷基、芳基或雜芳基,更佳為氫原子、烷基或芳基,進而佳為芳基。作為烷基、芳基及雜芳基,可列舉所述R205及R208中說明的烷基、芳基及雜芳基。
R207較佳為氫原子或烷基,更佳為氫原子。作為烷基,可列舉所述R205及R208中說明的烷基。
式(2)中,Y1表示氮原子或-CRY1-,Y2表示硫原子或-NRY2-,RY1及RY2分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基。RY1較佳為氫原子、烷基或芳基,更佳為氫原子或烷基,特佳為氫原子。RY2較佳為氫原子、烷基或芳基,更佳為氫原子或烷基,進而佳為烷基。作為RY1及RY2所表示的烷基、芳基及雜芳基,可列舉所述R205及R208中說明的烷基、芳基及雜芳基。作為Y1與Y2
的組合,可列舉以下的<1>及<2>作為較佳態樣。
<1>Y1為氮原子、Y2為-NRY2-的組合。
<2>Y1為-CRY1-、Y2為硫原子的組合。
式(2)中,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子。作為雙(磺醯基)醯亞胺陰離子,可列舉下述式(AN-1)所表示的陰離子,更佳為雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子。作為三(磺醯基)甲基化物陰離子,可列舉下述式(AN-2)所表示的陰離子,更佳為三(三氟甲磺醯基)甲基化物陰離子。作為具有硼原子的陰離子,可列舉:四氟硼酸鹽陰離子、四苯基硼酸鹽陰離子、四-全氟苯基硼酸鹽陰離子等。
式(AN-1)中,X1及X2分別獨立地表示鹵素原子或烷基。X1及X2可彼此鍵結而形成環。
X1及X2所表示的鹵素原子較佳為氟原子。X1及X2所表示的烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~4。烷基可為未經取代的烷基,亦可具有取代基。取代基較佳為鹵素原子,更佳為氟原子。
X1及X2較佳為分別獨立地為氟原子或具有氟原子的烷基,更佳為具有氟原子的烷基。具有氟原子的烷基較佳為具有氟原子的碳數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,特佳為三氟甲基。
式(AN-2)中,X3、X4及X5分別獨立地表示鹵素原子或烷基。X3、X4及X5所表示的烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~4。烷基可為未經取代的烷基,亦可具有取代基。取代基較佳為鹵素原子,更佳為氟原子。
X3、X4及X5較佳為分別獨立地為氟原子或具有氟原子的烷基,更佳為具有氟原子的烷基。具有氟原子的烷基較佳為具有氟原子的碳數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,特佳為三氟甲基。
X所表示的陰離子的每一分子的質量較佳為100~1,000,更佳為200~500。
以下,示出陰離子的具體例,但本發明並不限定於該些。
作為化合物(2)的具體例,可列舉以下化合物。再者,以下中,X表示雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、三(三氟甲磺醯基)甲基化物陰離子、四氟硼酸鹽陰離子、四苯基硼酸鹽陰離子或四-全氟苯基硼酸鹽陰離子。另外,作為化合物(2)的具體例,亦可列舉日本專利特開2011-184493號公報的段落0025中記載的化合物,將該內容併入至本說明書中。
(化合物(3))
式(3)中,R301、R311及R310分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或雜芳基,較佳為氫原子或烷基,更佳為烷基。烷基、芳基及雜芳基可為未經取代的烷基、未經取代的芳基及未經取代的雜芳基,亦可進而具有取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基。
烷基的碳數較佳為1~20,更佳為1~10,進而佳為1~3。烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種,較佳為直鏈或分支。
芳基的碳數較佳為6~30,更佳為6~20,進而佳為6~12。芳基較佳為苯基。
雜芳基較佳為單環或縮合環,且較佳為單環或縮合數為2~8的縮合環,更佳為單環或縮合數為2~4的縮合環。構成雜芳基的環的雜原子的個數較佳為1~3。構成雜芳基的環的雜原子較佳為氮原子、氧原子或硫原子。雜芳基較佳為5員環或6員環。構成雜芳基的環的碳原子的個數較佳為3~30,更佳為3~18,進而佳為3~12。
式(3)中,R302~R305、R306~R309分別獨立地表示氫原子或取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基。例如可列舉:鹵素原子、烷基、烷氧基、胺基、醯基胺基、硝基、芳基、羥基,較佳為烷基或烷氧基。
式(3)中,R302及R305較佳為氫原子。另外,R303及R304較佳為氫原子或取代基。另外,R306~R309較佳為氫原子。
式(3)中,X表示雙(磺醯基)醯亞胺陰離子、三(磺醯基)甲基化物陰離子或具有硼原子的陰離子。該些的含義與所述式(2)中說明的陰離子相同,較佳範圍亦相同。
作為化合物(3)的具體例,可列舉以下化合物。再者,以下中,X表示雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺陰離子、三(三氟甲磺醯基)甲基化物陰離子、四氟硼酸鹽陰離子、四苯基硼酸鹽陰離子或四-全氟苯基硼酸鹽陰離子。另外,作為化合物(3)的具體例,亦可列舉日本專利特開2012-158649號公報的段落0019中記載的化合物,將該內容併入至本說明書中。
(化合物(4))
式(4)中,R401及R402分別獨立地表示SO2R403或COR403,R403表示烷基、芳基或雜芳基。R403較佳為烷基或芳基,更佳為烷基。R403所表示的烷基、芳基及雜芳基可為未經取代的烷基、未經取代的芳基及未經取代的雜芳基,亦可進而具有取代基。作為取代基,可列舉後述取代基T群組中說明的基。例如可列舉:鹵素原子、烷基、芳基、烷氧基、醯基、烷基羰氧基、芳基羰氧基、
烷氧基羰氧基、芳氧基羰氧基、烷基磺醯基、芳基磺醯基、烷基亞磺醯基、芳基亞磺醯基等。
烷基的碳數較佳為4~18,更佳為6~18,進而佳為6~12。烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種,較佳為直鏈或分支。作為烷基的具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、戊基、己基、環己基、庚基、3-庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基、十四烷基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基羰基乙基等。
芳基的碳數較佳為6~18,更佳為6~12。作為芳基的具體例,可列舉:苯基、2-甲基苯基、4-乙氧基羰基苯基、4-氯苯基、3-(2-乙基己氧基羰基)苯基。
雜芳基較佳為單環或縮合環,且較佳為單環或縮合數為2~8的縮合環,更佳為單環或縮合數為2~4的縮合環。構成雜芳基的環的雜原子的個數較佳為1~3。構成雜芳基的環的雜原子較佳為氮原子、氧原子或硫原子。雜芳基較佳為5員環或6員環。構成雜芳基的環的碳原子的個數較佳為3~30,更佳為3~18,進而更佳為3~12。
化合物(4)較佳為R401及R402的至少一者由SO2R403表示的化合物,更佳為兩者由SO2R403表示的化合物。另外,R403較佳為碳數4~18的烷基。另外,R401與R402較佳為同一基。
作為化合物(4)的具體例,可列舉下述化合物。另外,亦可列舉日本專利特開2014-25010號公報的段落0030~段落
0032中記載的化合物,將該內容併入至本說明書中。下述化合物例如可依據日本專利特開2014-25010號公報的段落0036~段落0044中記載的方法來合成。
(取代基T群組)
可列舉:鹵素原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子);直鏈或分支的烷基(直鏈或分支的經取代或未經取代的烷基,較佳為碳數1~30的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、第三丁基、正辛基、2-氯乙基、2-氰基乙基、2-乙基己基);
環烷基(較佳為碳數3~30的經取代或未經取代的環烷基,例如可列舉環己基、環戊基,且可列舉多環烷基,例如雙環烷基(較佳為碳數5~30的經取代或未經取代的雙環烷基,例如雙環[1.2.2]庚烷-2-基、雙環[2.2.2]辛烷-3-基)或三環烷基等多環結構的基。較佳為單環的環烷基、雙環烷基,特佳為單環的環烷基);直鏈或分支的烯基(直鏈或分支的經取代或未經取代的烯基,較佳為碳數2~30的烯基,例如乙烯基、烯丙基、異戊二烯基(prenyl)、香葉基、油烯基);環烯基(較佳為碳數3~30的經取代或未經取代的環烯基,例如可列舉2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基,多環烯基,例如雙環烯基(較佳為碳數5~30的經取代或未經取代的雙環烯基,例如雙環[2.2.1]庚-2-烯-1-基、雙環[2.2.2]辛-2-烯-4-基)或三環烯基,特佳為單環的環烯基);炔基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的炔基,例如乙炔基、炔丙基、三甲基矽烷基乙炔基);芳基(較佳為碳數6~30的經取代或未經取代的芳基,例如苯基、對甲苯基、萘基、間氯苯基、鄰十六烷醯基胺基苯基);雜芳基(較佳為5員~7員的經取代或未經取代、單環或縮環的雜芳基,更佳為具有至少一個成環原子是選自碳原子、氧原子、氮原子及硫原子中的雜原子的雜芳基,進而佳為碳數3~30的5員或6員的雜芳基);氰基;
羥基;硝基;羧基(氫原子可解離(即碳酸鹽基),可為鹽的狀態(金屬鹽(例如鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽、鐵鹽、鋁鹽等)、烷基銨鹽(例如辛基胺、月桂基胺、硬脂基胺等長鏈單烷基胺的銨鹽,棕櫚基三甲基銨鹽、二月桂基二甲基銨鹽、二硬脂基二甲基銨鹽等四級烷基銨鹽)等));烷氧基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、異丙氧基、第三丁氧基、正辛氧基、2-甲氧基乙氧基);芳氧基(較佳為碳數6~30的經取代或未經取代的芳氧基,例如苯氧基、2-甲基苯氧基、2,4-二-第三戊基苯氧基、4-第三丁基苯氧基、3-硝基苯氧基、2-十四烷醯基胺基苯氧基);矽烷氧基(較佳為碳數3~20的矽烷氧基,例如三甲基矽烷氧基、第三丁基二甲基矽烷氧基);雜芳氧基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的雜芳氧基,雜芳基部較佳為所述的雜芳基中所說明的雜芳基部,例如1-苯基四唑-5-氧基、2-四氫吡喃氧基);醯氧基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的烷基羰氧基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基羰氧基,例如甲醯氧基、乙醯氧基、三甲基乙醯氧基、硬脂醯氧基、苯甲醯氧基、對甲氧基苯基羰氧基);
胺甲醯氧基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的胺甲醯氧基,例如N,N-二甲基胺甲醯氧基、N,N-二乙基胺甲醯氧基、嗎啉基羰氧基、N,N-二正辛基胺基羰氧基、N-正辛基胺甲醯氧基);烷氧基羰氧基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的烷氧基羰氧基,例如甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、第三丁氧基羰氧基、正辛基羰氧基);芳氧基羰氧基(較佳為碳數7~30的經取代或未經取代的芳氧基羰氧基,例如苯氧基羰氧基、對甲氧基苯氧基羰氧基、對正十六烷氧基苯氧基羰氧基);胺基(包含烷基胺基、芳基胺基及雜芳基胺基。較佳為胺基、碳數1~30的經取代或未經取代的烷基胺基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基胺基、碳數0~30的雜芳基胺基,例如胺基、甲基胺基、二甲基胺基、苯胺基、N-甲基-苯胺基、二苯基胺基、N-1,3,5-三嗪-2-基胺基);醯基胺基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷基羰基胺基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基羰基胺基,例如甲醯基胺基、乙醯基胺基、三甲基乙醯基胺基、月桂醯基胺基、苯甲醯基胺基、3,4,5-三-正辛氧基苯基羰基胺基);胺基羰基胺基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的胺基羰基胺基,例如胺甲醯基胺基、N,N-二甲基胺基羰基胺基、N,N-二乙基胺基羰基胺基、嗎啉基羰基胺基);烷氧基羰基胺基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的
烷氧基羰基胺基,例如甲氧基羰基胺基、乙氧基羰基胺基、第三丁氧基羰基胺基、正十八烷氧基羰基胺基、N-甲基-甲氧基羰基胺基);芳氧基羰基胺基(較佳為碳數7~30的經取代或未經取代的芳氧基羰基胺基,例如苯氧基羰基胺基、對氯苯氧基羰基胺基、間正辛氧基苯氧基羰基胺基);胺磺醯基胺基(較佳為碳數0~30的經取代或未經取代的胺磺醯基胺基,例如胺磺醯基胺基、N,N-二甲基胺基磺醯基胺基、N-正辛基胺基磺醯基胺基);烷基磺醯基胺基或芳基磺醯基胺基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷基磺醯基胺基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基磺醯基胺基,例如甲基磺醯基胺基、丁基磺醯基胺基、苯基磺醯基胺基、2,3,5-三氯苯基磺醯基胺基、對甲基苯基磺醯基胺基);巰基;烷硫基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷硫基,例如甲硫基、乙硫基、正十六烷硫基);芳硫基(較佳為碳數6~30的經取代或未經取代的芳硫基,例如苯硫基、對氯苯硫基、間甲氧基苯硫基);雜芳硫基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的雜芳硫基,雜芳基部較佳為所述的雜芳基中說明的雜芳基部,例如2-苯并噻唑硫基、1-苯基四唑-5-基硫基);
胺磺醯基(較佳為碳數0~30的經取代或未經取代的胺磺醯基,例如N-乙基胺磺醯基、N-(3-十二烷氧基丙基)胺磺醯基、N,N-二甲基胺磺醯基、N-乙醯基胺磺醯基、N-苯甲醯基胺磺醯基、N-(N'-苯基胺甲醯基)胺磺醯基);磺基(氫原子可解離(即磺酸鹽基),可為鹽的狀態(金屬鹽(例如鈉鹽、鉀鹽、鎂鹽、鈣鹽、鐵鹽、鋁鹽等)、烷基銨鹽(例如辛基胺、月桂基胺、硬脂基胺等長鏈單烷基胺的銨鹽,棕櫚基三甲基銨鹽、二月桂基二甲基銨鹽、二硬脂基二甲基銨鹽等四級烷基銨鹽)等));烷基亞磺醯基或芳基亞磺醯基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷基亞磺醯基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基亞磺醯基,例如甲基亞磺醯基、乙基亞磺醯基、苯基亞磺醯基、對甲基苯基亞磺醯基);烷基磺醯基或芳基磺醯基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的烷基磺醯基、碳數6~30的經取代或未經取代的芳基磺醯基,例如甲基磺醯基、乙基磺醯基、苯基磺醯基、對甲基苯基磺醯基);醯基(較佳為甲醯基、碳數2~30的經取代或未經取代的烷基羰基、碳數7~30的經取代或未經取代的芳基羰基,例如乙醯基、三甲基乙醯基、2-氯乙醯基、硬脂醯基、苯甲醯基、對正辛氧基苯基羰基);芳氧基羰基(較佳為碳數7~30的經取代或未經取代的芳氧
基羰基,例如苯氧基羰基、鄰氯苯氧基羰基、間硝基苯氧基羰基、對第三丁基苯氧基羰基);烷氧基羰基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的烷氧基羰基,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、第三丁氧基羰基、正十八烷氧基羰基);胺甲醯基(較佳為碳數1~30的經取代或未經取代的胺甲醯基,例如胺甲醯基、N-甲基胺甲醯基、N,N-二甲基胺甲醯基、N,N-二-正辛基胺甲醯基、N-(甲基磺醯基)胺甲醯基);芳基偶氮基或雜芳基偶氮基(較佳為碳數6~30的經取代或未經取代的芳基偶氮基、碳數3~30的經取代或未經取代的雜芳基偶氮基(雜芳基部較佳為所述的雜芳基中說明的雜芳基部),例如苯基偶氮基、對氯苯基偶氮基、5-乙硫基-1,3,4-噻二唑-2-基偶氮基);醯亞胺基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的醯亞胺基,例如N-丁二醯亞胺基、甲基鄰苯二甲醯亞胺基);膦基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的膦基,例如二甲基膦基、二苯基膦基、甲基苯氧基膦基);氧膦基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的氧膦基,例如氧膦基、二辛氧基氧膦基、二乙氧基氧膦基);氧膦基氧基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的氧膦基氧基,例如二苯氧基氧膦基氧基、二辛氧基氧膦基氧基);氧膦基胺基(較佳為碳數2~30的經取代或未經取代的氧膦
基胺基,例如二甲氧基氧膦基胺基、二甲基胺基氧膦基胺基);矽烷基(較佳為碳數3~30的經取代或未經取代的矽烷基,例如三甲基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、苯基二甲基矽烷基)。
該些基於進一步為可經取代的基的情況下,可進而具有取代基。作為進一步的取代基,可列舉所述取代基T群組中說明的基。
<<其他著色劑>>
本發明的著色組成物可進而使用所述化合物(1)~化合物(4)以外的著色劑(其他著色劑)。本發明的著色組成物較佳為包含其他著色劑。其他著色劑可為染料及顏料的任一者,亦可併用兩者。較佳為顏料。作為顏料,可列舉先前公知的各種無機顏料或有機顏料。另外,無論是無機顏料還是有機顏料,若考慮較佳為高透過率,則較佳為使用平均粒徑儘可能小的顏料,若亦考慮操作性,則所述顏料的平均粒徑較佳為0.01μm~0.1μm,更佳為0.01μm~0.05μm。
作為無機顏料,可列舉金屬氧化物、金屬錯鹽等金屬化合物,具體而言可列舉:碳黑、鈦黑等黑色顏料,鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻等金屬的氧化物,以及所述金屬的複合氧化物。
作為有機顏料,可列舉以下者。
染料索引(Colour Index,C.I.)顏料黃(Pigment Yellow)1、C.I.顏料黃2、C.I.顏料黃3、C.I.顏料黃4、C.I.顏料黃5、C.I.顏料黃6、C.I.顏料黃10、C.I.顏料黃11、C.I.顏料黃12、C.I.顏料黃
13、C.I.顏料黃14、C.I.顏料黃15、C.I.顏料黃16、C.I.顏料黃17、C.I.顏料黃18、C.I.顏料黃20、C.I.顏料黃24、C.I.顏料黃31、C.I.顏料黃32、C.I.顏料黃34、C.I.顏料黃35、C.I.顏料黃35:1、C.I.顏料黃36、C.I.顏料黃36:1、C.I.顏料黃37、C.I.顏料黃37:1、C.I.顏料黃40、C.I.顏料黃42、C.I.顏料黃43、C.I.顏料黃53、C.I.顏料黃55、C.I.顏料黃60、C.I.顏料黃61、C.I.顏料黃62、C.I.顏料黃63、C.I.顏料黃65、C.I.顏料黃73、C.I.顏料黃74、C.I.顏料黃77、C.I.顏料黃81、C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃86、C.I.顏料黃93、C.I.顏料黃94、C.I.顏料黃95、C.I.顏料黃97、C.I.顏料黃98、C.I.顏料黃100、C.I.顏料黃101、C.I.顏料黃104、C.I.顏料黃106、C.I.顏料黃108、C.I.顏料黃109、C.I.顏料黃110、C.I.顏料黃113、C.I.顏料黃114、C.I.顏料黃115、C.I.顏料黃116、C.I.顏料黃117、C.I.顏料黃118、C.I.顏料黃119、C.I.顏料黃120、C.I.顏料黃123、C.I.顏料黃125、C.I.顏料黃126、C.I.顏料黃127、C.I.顏料黃128、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃137、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃147、C.I.顏料黃148、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃151、C.I.顏料黃152、C.I.顏料黃153、C.I.顏料黃154、C.I.顏料黃155、C.I.顏料黃156、C.I.顏料黃161、C.I.顏料黃162、C.I.顏料黃164、C.I.顏料黃166、C.I.顏料黃167、C.I.顏料黃168、C.I.顏料黃169、C.I.顏料黃170、C.I.顏料黃171、C.I.顏料黃172、C.I.顏料黃173、C.I.顏料黃174、C.I.顏料黃175、C.I.顏料黃176、C.I.顏料黃177、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃181、C.I.顏料黃182、
C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃187、C.I.顏料黃188、C.I.顏料黃193、C.I.顏料黃194、C.I.顏料黃199、C.I.顏料黃213、C.I.顏料黃214等,C.I.顏料橙(Pigment Orange)2、C.I.顏料橙5、C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙16、C.I.顏料橙17:1、C.I.顏料橙31、C.I.顏料橙34、C.I.顏料橙36、C.I.顏料橙38、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙46、C.I.顏料橙48、C.I.顏料橙49、C.I.顏料橙51、C.I.顏料橙52、C.I.顏料橙55、C.I.顏料橙59、C.I.顏料橙60、C.I.顏料橙61、C.I.顏料橙62、C.I.顏料橙64、C.I.顏料橙71、C.I.顏料橙73等,C.I.顏料紅(Pigment Red)1、C.I.顏料紅2、C.I.顏料紅3、C.I.顏料紅4、C.I.顏料紅5、C.I.顏料紅6、C.I.顏料紅7、C.I.顏料紅9、C.I.顏料紅10、C.I.顏料紅14、C.I.顏料紅17、C.I.顏料紅22、C.I.顏料紅23、C.I.顏料紅31、C.I.顏料紅38、C.I.顏料紅41、C.I.顏料紅48:1、C.I.顏料紅48:2、C.I.顏料紅48:3、C.I.顏料紅48:4、C.I.顏料紅49、C.I.顏料紅49:1、C.I.顏料紅49:2、C.I.顏料紅52:1、C.I.顏料紅52:2、C.I.顏料紅53:1、C.I.顏料紅57:1、C.I.顏料紅60:1、C.I.顏料紅63:1、C.I.顏料紅66、C.I.顏料紅67、C.I.顏料紅81:1、C.I.顏料紅81:2、C.I.顏料紅81:3、C.I.顏料紅83、C.I.顏料紅88、C.I.顏料紅90、C.I.顏料紅105、C.I.顏料紅112、C.I.顏料紅119、C.I.顏料紅122、C.I.顏料紅123、C.I.顏料紅144、C.I.顏料紅146、C.I.顏料紅149、C.I.顏料紅150、C.I.顏料紅155、C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅168、C.I.
顏料紅169、C.I.顏料紅170、C.I.顏料紅171、C.I.顏料紅172、C.I.顏料紅175、C.I.顏料紅176、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅178、C.I.顏料紅179、C.I.顏料紅184、C.I.顏料紅185、C.I.顏料紅187、C.I.顏料紅188、C.I.顏料紅190、C.I.顏料紅200、C.I.顏料紅202、C.I.顏料紅206、C.I.顏料紅207、C.I.顏料紅208、C.I.顏料紅209、C.I.顏料紅210、C.I.顏料紅216、C.I.顏料紅220、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅226、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅246、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.顏料紅272、C.I.顏料紅279,C.I.顏料綠(Pigment Green)7、C.I.顏料綠10、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠37、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59,C.I.顏料紫(Pigment Violet)1、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫27、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫37、C.I.顏料紫42,C.I.顏料藍(Pigment Blue)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15:2、C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、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64、C.I.顏料藍66、C.I.顏料藍79、C.I.顏料藍80。
作為染料,例如可使用:日本專利特開昭64-90403號公報、日本專利特開昭64-91102號公報、日本專利特開平1-94301號公報、日本專利特開平6-11614號公報、日本專利第2592207號、美國專利4808501號說明書、美國專利5667920號說明書、
美國專利505950號說明書、日本專利特開平5-333207號公報、日本專利特開平6-35183號公報、日本專利特開平6-51115號公報、日本專利特開平6-194828號公報等中所揭示的色素。若以化學結構的形式來區分,則可使用吡唑偶氮化合物、吡咯亞甲基化合物、苯胺基偶氮化合物、三苯基甲烷化合物、蒽醌化合物、亞苄基化合物、氧雜菁化合物、吡唑并***偶氮化合物、吡啶酮偶氮化合物、花青化合物、啡噻嗪化合物、吡咯并吡唑偶氮甲鹼(pyrrolopyrazole azomethine)化合物等。另外,作為染料,亦可使用色素多聚體。作為色素多聚體,可列舉日本專利特開2011-213925號公報、日本專利特開2013-041097號公報、日本專利特開2015-028144號公報、日本專利特開2015-030742號公報中所記載的化合物。
其他著色劑較佳為綠色著色劑,更佳為綠色顏料,進而佳為鹵化酞菁顏料,特佳為鹵化鋅酞菁顏料。鹵化鋅酞菁顏料為具有鋅作為中心金屬的鹵化酞菁顏料,如由下述式(A1)表示般,採用中心金屬的鋅位於異吲哚環的由四個氮所圍成的區域內的平面結構。
式(A1)中,較佳為X1~X16中的任意的8處~16處表示鹵素原子,剩餘表示氫原子或取代基。作為取代基,可列舉所述取代基T群組中說明的基。
作為鹵化鋅酞菁顏料的具體例,例如可列舉以下的<1>~<3>所示的態樣作為較佳例。
<1>酞菁一分子中的鹵素原子的平均個數為8個~12個的鹵化鋅酞菁顏料。該態樣中,X1~X16較佳為包含一個以上的氯原子、溴原子、氫原子。另外,X1~X16較佳為氯原子為0個~4個,溴原子為8個~12個,氫原子為0個~4個。作為具體例,可參考日本專利特開2007-284592號公報的段落編號0013~段落編號0039、段落編號0084~段落編號0085的記載,將該些內容併入至本說明書中。
<2>酞菁一分子中的鹵素原子的平均個數為14個~16個的鹵化鋅酞菁顏料。於該態樣中,酞菁一分子中的鹵素原子的平均個數更佳為15個~16個。另外,酞菁一分子中的溴原子的平均個數較佳為0個~12個,更佳為1個~8個,進而佳為1個~7
個,尤佳為2個~7個。
<3>酞菁一分子中的鹵素原子的平均個數為10個~14個、溴原子的平均個數為8個~12個、氯原子的平均個數為2個~5個的鹵化鋅酞菁顏料。作為具體例,可列舉WO2015/118720公報中記載的化合物。
鹵化鋅酞菁顏料例如作為於染料索引(Colour Index)(C.I.;英國染色工作者學會(The Society of Dyers and Colourists)發行)中被分類成顏料(Pigment)的化合物,可列舉C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59等。
於本發明的著色組成物含有其他著色劑的情況下,相對於化合物(1)~化合物(4)的合計100質量份,其他著色劑的含量較佳為100質量份~300質量份。上限較佳為250質量份以下,更佳為230質量份以下。下限較佳為150質量份以上,更佳為200質量份以上。其他著色劑可為一種,亦可為兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<<鄰苯二甲醯亞胺化合物>>
本發明的著色組成物含有鄰苯二甲醯亞胺化合物。
鄰苯二甲醯亞胺化合物與所述化合物(1)~化合物(4)產生相互作用,即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時,亦可製造抑制了缺陷產生的膜等。本發明中使用的鄰苯二甲醯亞胺化合物較佳為下述通式(PI)所表示的化合物。
尤其藉由併用式(1)所表示的化合物與鄰苯二甲醯亞胺化合
物,即便於製作塗佈膜後以塗佈膜的狀態進行保管(放置),亦可抑制異物的產生。
式(PI)中,A1~A4分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、或烷基。
作為鹵素原子,可列舉:氯原子、溴原子、氟原子,較佳為氯原子或氟原子。
烷基的碳數較佳為1~10,更佳為1~5。烷基可為直鏈、分支、環狀的任一種,較佳為直鏈或分支,更佳為直鏈。
A1~A4的至少一個較佳為選自氯原子、及溴原子中,更佳為溴原子。另外,A1~A4更佳為均選自氯原子、及溴原子中,A1~A4進而更佳為均為溴原子。
本發明的著色組成物中,相對於所述式(1)~式(4)所表示的化合物的合計100質量份,鄰苯二甲醯亞胺化合物的含量較佳為0.001質量份~6.0質量份。下限較佳為0.1質量份以上,更佳為1.0質量份以上。上限較佳為5.0質量份以下,更佳為3.0質量份以下。
另外,本發明的著色組成物中,相對於著色組成物中的總固體成分,鄰苯二甲醯亞胺化合物的含量較佳為0.001質量%~5質量%。下限較佳為0.01質量%以上,更佳為0.1質量%以上,進而佳為0.15質量%以上。上限較佳為3質量%以下,更佳為1質量%以下,進而佳為0.9質量%以下,特佳為0.8質量%以下。
若鄰苯二甲醯亞胺化合物的含量為所述範圍,則容易更顯著地獲得本發明的效果。
鄰苯二甲醯亞胺化合物可為一種,亦可為兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
<<樹脂>>
本發明的著色組成物包含樹脂。樹脂例如以使著色劑分散於組成物中的用途、黏合劑的用途調配。再者,將主要用以使顏料等著色劑分散的樹脂亦稱為分散劑。其中,樹脂的此種用途為一例,亦可出於此種用途以外的目的來使用。
本發明的著色組成物中,相對於著色組成物的總固體成分,樹脂的含量較佳為10質量%~80質量%。下限較佳為15質量%以上,更佳為20質量%以上。上限較佳為70質量%以下,更佳為60質量%以下。
<<<分散劑>>>
本發明的著色組成物較佳為包含樹脂形式的分散劑。尤其於使用顏料作為著色劑的情況下,較佳為包含分散劑。分散劑可列舉酸性分散劑(酸性樹脂)、鹼性分散劑(鹼性樹脂)。
分散劑較佳為至少包含酸性分散劑,更佳為僅酸性分散劑。藉由分散劑至少包含酸性分散劑,著色劑的分散性提高,難以產生亮度不均。進而,可獲得優異的顯影性,故可利用光微影較佳地進行圖案形成。再者,所謂分散劑僅為酸性分散劑,例如酸性分散劑於分散劑的總質量中的含量較佳為99質量%以上,亦可設為99.9質量%以上。
此處,所謂酸性分散劑(酸性樹脂),表示酸基的量多於鹼性基的量的樹脂。當將酸基的量與鹼性基的量的合計量設為100莫耳%時,酸性分散劑(酸性樹脂)較佳為酸基的量佔70莫耳%以上的樹脂,更佳為實質上僅包含酸基的樹脂。酸性分散劑(酸性樹脂)所具有的酸基較佳為羧基。
另外,所謂鹼性分散劑(鹼性樹脂),表示鹼性基的量多於酸基的量的樹脂。當將酸基的量與鹼性基的量的合計量設為100莫耳%時,鹼性分散劑(鹼性樹脂)較佳為鹼性基的量佔50莫耳%以上的樹脂。鹼性分散劑所具有的鹼性基較佳為胺基。
酸性分散劑(酸性樹脂)的酸價較佳為40mgKOH/g~105mgKOH/g,更佳為50mgKOH/g~105mgKOH/g,進而佳為60mgKOH/g~105mgKOH/g。
作為分散劑,例如可列舉:高分子分散劑[例如,聚醯胺胺與其鹽、多羧酸與其鹽、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]、聚氧伸乙基烷基磷酸酯、聚氧伸乙基
烷基胺、烷醇胺等。
高分子分散劑可根據其結構而進而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。高分子分散劑以吸附於顏料的表面而防止再凝聚的方式發揮作用。因此,可列舉具有對顏料表面的錨固部位的末端改質型高分子、接枝型高分子、嵌段型高分子作為較佳的結構。
樹脂(分散劑)亦可使用包含下述式(1)~式(4)的任一者所表示的重複單元的接枝共聚物。
式(1)~式(4)中,W1、W2、W3、及W4分別獨立地表示氧原子或NH,X1、X2、X3、X4、及X5分別獨立地表示氫原子或一價有機基,Y1、Y2、Y3、及Y4分別獨立地表示二價連結基,Z1、Z2、Z3、及Z4分別獨立地表示一價有機基,R3表示伸烷
基,R4表示氫原子或一價有機基,n、m、p、及q分別獨立地表示1~500的整數,j及k分別獨立地表示2~8的整數,式(3)中,當p為2~500時,存在多個的R3彼此可相同亦可不同,式(4)中,當q為2~500時,存在多個的X5及R4彼此可相同亦可不同。
W1、W2、W3、及W4較佳為氧原子。X1、X2、X3、X4、及X5較佳為氫原子或碳數1~12的烷基,更佳為分別獨立地為氫原子或甲基,特佳為甲基。Y1、Y2、Y3、及Y4分別獨立地表示二價連結基,連結基於結構方面並無特別制約。Z1、Z2、Z3、及Z4所表示的一價有機基的結構並無特別限定,具體而言可列舉:烷基、羥基、烷氧基、芳氧基、雜芳氧基、烷基硫醚基、芳基硫醚基、雜芳基硫醚基、及胺基等。該些中,作為Z1、Z2、Z3、及Z4所表示的有機基,尤其是就提高分散性的觀點而言,較佳為具有立體排斥效果的基,且較佳為分別獨立地為碳數5~24的烷基或烷氧基,其中,特佳為分別獨立地為碳數5~24的分支烷基、碳數5~24的環狀烷基、或碳數5~24的烷氧基。再者,烷氧基中所含的烷基可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀的任一種。
式(1)~式(4)中,n、m、p、及q分別獨立地為1~500的整數。另外,式(1)及式(2)中,j及k分別獨立地表示2~8的整數。就分散穩定性、顯影性的觀點而言,式(1)及式(2)中的j及k較佳為4~6的整數,最佳為5。
式(3)中,R3表示伸烷基,較佳為碳數1~10的伸烷
基,更佳為碳數2或3的伸烷基。當p為2~500時,存在多個的R3彼此可相同亦可不同。
式(4)中,R4表示氫原子或一價有機基。一價有機基於結構方面並無特別限定。R4較佳為可列舉氫原子、烷基、芳基、及雜芳基,進而佳為氫原子、或烷基。於R4為烷基的情況下,較佳為碳數1~20的直鏈狀烷基、碳數3~20的分支狀烷基、或碳數5~20的環狀烷基,更佳為碳數1~20的直鏈狀烷基,特佳為碳數1~6的直鏈狀烷基。式(4)中,當q為2~500時,於接枝共聚物中存在多個的X5及R4彼此可相同亦可不同。
關於所述接枝共聚物,可參考日本專利特開2012-255128號公報的段落編號0025~段落編號0094的記載,將所述內容併入至本說明書中。作為所述接枝共聚物的具體例,例如可列舉以下樹脂。另外,可列舉日本專利特開2012-255128號公報的段落編號0072~段落編號0094中記載的樹脂,將該內容併入至本說明書中。
另外,樹脂(分散劑)亦可使用於主鏈及側鏈的至少一者包含氮原子的寡聚亞胺(oligoimine)系分散劑。作為寡聚亞胺
系分散劑,較佳為具有重複單元與側鏈、且於主鏈及側鏈的至少一者具有鹼性氮原子的樹脂,所述重複單元含有具有pKa 14以下的官能基的部分結構X,所述側鏈包含原子數40~10,000的側鏈Y。所謂鹼性氮原子,只要為呈鹼性的氮原子,則並無特別限制。
關於寡聚亞胺系分散劑,可參考日本專利特開2012-255128號公報的段落編號0102~段落編號0174的記載,將所述內容併入至本說明書中。作為寡聚亞胺系分散劑的具體例,例如可使用日本專利特開2012-255128號公報的段落編號0168~段落編號0174中記載的樹脂。
分散劑亦可作為市售品而獲取,作為此種具體例,可列舉:楠本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)、107(羧酸酯)、110(包含酸基的共聚物)、111(磷酸系分散劑)、130(聚醯胺)、161、162、163、164、165、166、170(高分子共聚物)、畢克(BYK)-P104、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、4050~4165(聚胺基甲酸酯系)、埃夫卡(EFKA)4330~埃夫卡(EFKA)4340(嵌段共聚物)、4400~4402(改質聚丙烯酸酯)、5010(聚酯醯胺)、5765(高分子量多羧酸鹽)、6220(脂肪酸聚酯)、6745(酞菁衍生物)、6750(偶氮顏料衍生物)」;味之素精細化學(Ajinomoto Fine-Techno)公司製造的「阿吉斯帕(Ajisper)PB821、PB822、PB880、PB881」;共榮社化學公司製造的「弗洛
蘭(Flowlen)TG-710(胺基甲酸酯寡聚物)、珀利弗洛(Polyflow)No.50E、No.300(丙烯酸系共聚物)」;楠本化成公司製造的「帝司巴隆(Disparlon)KS-860、873SN、874、#2150(脂肪族多元羧酸)、#7004(聚醚酯)、DA-703-50、DA-705、DA-725」;花王公司製造的「戴默爾(Demol)RN、N(萘磺酸福馬林縮聚物)、MS、C、SN-B(芳香族磺酸福馬林縮聚物)、荷摩蓋諾爾(Homogenol)L-18(高分子多羧酸)、艾瑪爾根(Emulgen)920、930、935、985(聚氧伸乙基壬基苯基醚)、阿塞他明(Acetamin)86(硬脂基胺乙酸酯)」;日本路博潤(Lubrizol)(股)製造的「索爾斯帕斯(Solsperse)5000(酞菁衍生物)、22000(偶氮顏料衍生物)、13240(聚酯胺)、3000、12000、17000、20000、27000(於末端部具有功能部的高分子)、24000、28000、32000、38500(接枝型高分子)」;日光化學(Nikko Chemicals)公司製造的「尼考爾(Nikkol)T106(聚氧伸乙基脫水山梨糖醇單油酸酯)、MYS-IEX(聚氧伸乙基單硬脂酸酯)」;川研精化(Kawaken Fine Chemicals)(股)製造的「西諾科特(Hinoact)T-8000E」;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、聚氧伸乙基油烯基醚、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、脫水山梨糖醇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(San Nopco)(股)製造的「迪斯帕斯愛德(Disperse Aid)6、迪斯帕斯愛德(Disperse Aid)8、迪斯帕斯愛德(Disperse Aid)15、迪斯帕斯愛德(Disperse Aid)9100」等高分子分散劑;艾迪科(ADEKA)(股)製造的「艾迪科普魯洛尼克(Adeka Pluronic)L31、F38、L42、L44、L61、L64、F68、L72、P95、F77、P84、F87、P94、L101、P103、F108、L121、P-123」;以及三洋化成(股)製造的「伊歐奈特(Ionet)(商品名)S-20」等。另外,亦可使用壓克力倍斯(Acrybase)FFS-6752、壓克力倍斯(Acrybase)FFS-187(以上為藤倉化成(股)製造),壓克力庫亞(Acrycure)RD-F8(日本觸媒(股)製造),賽庫洛瑪(Cyclomer)P(大賽璐(Daicel)(股)製造)。
再者,作為所述分散劑而說明的樹脂亦可用於分散劑以外的用途。例如亦可用作黏合劑。
<<<鹼可溶性樹脂>>>
本發明的著色組成物可含有鹼可溶性樹脂作為樹脂。藉由含有鹼可溶性樹脂,顯影性.圖案形成性得到提高。再者,鹼可溶性樹脂亦可用作分散劑或黏合劑。
鹼可溶性樹脂的分子量並無特別限定,重量平均分子量(Mw)較佳為5,000~100,000。另外,數量平均分子量(Mn)較佳為1,000~20,000。
作為鹼可溶性樹脂,可自如下鹼可溶性樹脂中適宜選擇,所述鹼可溶性樹脂可為線狀有機高分子聚合體,且於分子(較佳為以丙烯酸系共聚物、苯乙烯系共聚物為主鏈的分子)中具有至少一個促進鹼可溶性的基。
作為鹼可溶性樹脂,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。
作為促進鹼可溶性的基(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,較佳為於有機溶劑中可溶且可藉由弱鹼性水溶液顯影者,可列舉(甲基)丙烯酸基作為特佳者。該些酸基可僅為一種,亦可為兩種以上。
鹼可溶性樹脂的製造中例如可應用利用公知的自由基聚合法的方法。藉由自由基聚合法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、溶媒的種類等的聚合條件對於本領域技術人員而言可容易地設定,並且亦可實驗性地決定條件。
鹼可溶性樹脂較佳為於側鏈具有羧基的聚合物,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,以及於側鏈具有羧基的酸性纖維素衍生
物、於具有羥基的聚合物中加成有酸酐而成者等。尤其是(甲基)丙烯酸、和可與其進行共聚的其他單體的共聚物作為鹼可溶性樹脂而較佳。作為可與(甲基)丙烯酸進行共聚的其他單體,可列舉:(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、乙烯基化合物等。作為(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,作為乙烯基化合物,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(Tetrahydrofurfuryl methacrylate)、聚苯乙烯巨分子單體、聚甲基丙烯酸甲酯巨分子單體等。另外,亦可將日本專利特開平10-300922號公報中記載的N位取代馬來醯亞胺單體用作所述其他單體。作為N位取代馬來醯亞胺單體,可列舉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)丙烯酸進行共聚的其他單體可僅為一種,亦可為兩種以上。
鹼可溶性樹脂可較佳地使用(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯共聚物、包含(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸/其他單體的多元共聚物。另外,亦可較佳地使用將(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯共聚而成者、日本專利特開平7-140654號公報中記載的(甲基)丙烯酸
2-羥基丙酯/聚苯乙烯巨分子單體/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分子單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨分子單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨分子單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。另外,作為市售品,例如亦可使用FF-426(藤倉化成公司製造)等。
另外,鹼可溶性樹脂亦可使用具有聚合性基的鹼可溶性樹脂。作為聚合性基,可列舉(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。具有聚合性基的鹼可溶性樹脂中,於側鏈含有聚合性基的鹼可溶性樹脂等有用。作為含有聚合性基的鹼可溶性樹脂,可列舉:戴娜爾(Dianal)NR系列(三菱麗陽股份有限公司製造),佛陀瑪(Photomer)6173(含有COOH的聚胺基甲酸酯丙烯酸系寡聚物,鑽石三葉草有限公司(Diamond Shamrock Co.,Ltd)製造),比斯克(Biscoat)R-264、KS抗蝕劑106(均為大阪有機化學工業股份有限公司製造),賽庫洛瑪(Cyclomer)P系列(例如,ACA230AA)、普拉賽爾(Placcel)CF200系列(均為大賽璐(Daicel)(股)製造),艾巴克力(Ebecryl)3800(大賽璐UCB股份有限公司製造),壓克力庫亞(Acrycure)RD-F8(日本觸媒公司製造)等。
鹼可溶性樹脂亦較佳為包含如下的聚合物,所述聚合物是將包含下述通式(ED1)所示的化合物及/或日本專利特開2010-168539號公報的通式(1)所表示的化合物(以下,有時將
該些化合物亦稱為「醚二聚物」)的單體成分加以聚合而成。
通式(ED1)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。
作為醚二聚物的具體例,例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0317,將該內容併入至本說明書中。醚二聚物可僅為一種,亦可為兩種以上。
鹼可溶性樹脂亦可包含源自下述式(X)所示的化合物的重複單元。
式(X)中,R1表示氫原子或甲基,R2表示碳數2~10的伸烷基,R3表示氫原子或可包含苯環的碳數1~20的烷基。n表示1~15的整數。
所述式(X)中,R2的伸烷基的碳數較佳為2~3。另外,
R3的烷基的碳數為1~20,更佳為1~10,R3的烷基可包含苯環。作為R3所表示的包含苯環的烷基,可列舉苄基、2-苯基(異)丙基等。
作為鹼可溶性樹脂的具體例,例如可列舉下述樹脂。以下的式中,Me為甲基。
鹼可溶性樹脂可參考日本專利特開2012-208494號公報的段落0558~段落0571(對應的美國專利申請公開第2012/0235099號說明書的[0685]~[0700])的記載,將該些內容併入至本說明書中。進而,亦可使用日本專利特開2012-32767號公報的段落編號0029~段落編號0063中記載的共聚物(B)及實施例中所使用的鹼可溶性樹脂、日本專利特開2012-208474號公報的段落編號0088~段落編號0098中記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用的黏合劑樹脂、日本專利特開2012-137531號公報的段落編號0022~段落編號0032中記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用的黏合劑樹脂、日本專利特開2013-024934號公報的段落編號0132~段落編號0143中記載的黏合劑樹脂及實施例中所使用
的黏合劑樹脂、日本專利特開2011-242752號公報的段落編號0092~段落編號0098及實施例中所使用的黏合劑樹脂、日本專利特開2012-032770號公報的段落編號0030~段落編號0072中記載的黏合劑樹脂。將該些內容併入至本說明書中。
鹼可溶性樹脂的酸價較佳為30mgKOH/g~500mgKOH/g。下限更佳為50mgKOH/g以上,進而佳為70mgKOH/g以上。上限更佳為400mgKOH/g以下,進而佳為200mgKOH/g以下,特佳為150mgKOH/g以下,尤佳為120mgKOH/g以下。
相對於著色組成物的總固體成分,鹼可溶性樹脂的含量較佳為1質量%~80質量%。下限較佳為2質量%以上,更佳為3質量%以上。上限較佳為70質量%以下,更佳為60質量%以下。本發明的著色組成物可僅包含一種鹼可溶性樹脂,亦可包含兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<<溶劑>>
本發明的著色組成物較佳為含有溶劑。溶劑較佳為有機溶劑。溶劑只要滿足各成分的溶解性或著色組成物的塗佈性,則並無特別限制。
有機溶劑的例子例如可列舉以下者。作為酯類,例如可較佳地列舉:乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸環己酯、甲酸戊酯、乙酸異戊酯、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、烷氧基乙酸烷基酯(例如,烷氧基乙酸甲酯、烷氧基乙酸乙酯、烷氧基乙酸丁酯(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、乙氧基乙酸乙酯等))、3-烷氧基丙酸烷基酯類(例如,3-烷氧基丙酸甲酯、3-烷氧基丙酸乙酯等(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、3-乙氧基丙酸乙酯等))、2-烷氧基丙酸烷基酯類(例:2-烷氧基丙酸甲酯、2-烷氧基丙酸乙酯、2-烷氧基丙酸丙酯等(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、2-乙氧基丙酸乙酯))、2-烷氧基-2-甲基丙酸甲酯及2-烷氧基-2-甲基丙酸乙酯(例如,2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等)、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧代丁酸甲酯、2-氧代丁酸乙酯等;以及作為醚類,例如可較佳地列舉:二乙二醇二甲醚、四氫呋喃、乙二醇單甲醚、乙二醇單***、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、2-甲氧基-1-丙基乙酸酯等;以及作為酮類,例如可較佳地列舉:甲基乙基酮、環己酮、環戊酮、2-庚酮、3-庚酮等;以及作為芳香族烴類,例如可較佳地列舉:甲苯、二甲苯等。
有機溶劑可單獨使用一種,亦可將兩種以上組合使用。於將兩種以上的有機溶劑組合使用的情況下,特佳為包含選自所述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、丙二醇單甲醚、丙二醇單甲醚乙酸酯(1-甲氧基-2-丙基乙酸酯)及2-甲氧基-1-丙基乙酸酯中的兩種以上的混合溶液。
本發明中,有機溶劑較佳為包含2-甲氧基-1-丙基乙酸酯。相對於著色組成物的質量,2-甲氧基-1-丙基乙酸酯的含量較佳為0.001質量%~5質量%。上限較佳為3質量%以下,更佳為2質量%以下。
另外,相對於溶劑的質量,2-甲氧基-1-丙基乙酸酯的含量較佳為0.01質量%~0.5質量%。下限較佳為0.05質量%以上,更佳為0.1質量%以上。上限較佳為0.4質量%以下,更佳為0.2質量%以下。
本發明中,有機溶劑的過氧化物的含有率較佳為0.8mmol/L以下,更佳為實質上不含過氧化物。
溶劑的含量較佳為著色組成物的總固體成分成為5質量%~80質量%的量。下限較佳為10質量%以上。上限較佳為60質量%以下,更佳為50質量%以下,進而佳為40質量%以下。
<<硬化性化合物>>
本發明的著色組成物較佳為含有硬化性化合物。作為硬化性化合物,可使用可藉由自由基、酸、熱而進行交聯的公知的化合物。例如可列舉含有具有乙烯性不飽和鍵的基、環狀醚(環氧、氧雜環丁烷)基、羥甲基等的化合物。作為具有乙烯性不飽和鍵的基,可列舉乙烯基、(甲基)烯丙基、(甲基)丙烯醯基等。
本發明中,硬化性化合物較佳為聚合性化合物,更佳為自由基聚合性化合物。
相對於著色組成物的總固體成分,硬化性化合物的含量較佳為0.1質量%~50質量%。下限例如更佳為0.5質量%以上,進而佳為1質量%以上。上限例如更佳為45質量%以下,進而佳為40質量%以下。硬化性化合物可為單獨一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
(聚合性化合物)
本發明中,聚合性化合物例如亦可為單體、預聚物即二聚物、三聚物及寡聚物、或者該些的混合物以及該些的多聚體等化學形態的任一種。於聚合性化合物為光自由基聚合性化合物的情況下,較佳為單體。
聚合性化合物的分子量較佳為100~3000。上限較佳為2000以下,進而佳為1500以下。下限較佳為150以上,進而佳為250以上。
聚合性化合物較佳為三官能~十五官能的(甲基)丙烯酸酯化合物,更佳為三官能~六官能的(甲基)丙烯酸酯化合物。作為該些的具體化合物,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、日本專利特開2013-29760號公報的段落編號0227、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,將該些內容併入至本說明書中。
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;A-DPH-12E,新中村化學工業公司製造)、及該些的(甲基)丙烯醯基經由乙二醇殘基、丙二醇殘基而鍵結的結構的化合物(例如,由沙多瑪(Sartomer)公司市售的SR454、SR499)。亦可使用該些的寡聚物類型。另外,亦可使用卡亞拉得(KAYARAD)RP-1040、DPCA-20(日本化藥股份有限公司製造)。另外,亦可使用下述化合物。
聚合性化合物亦可具有羧基、磺酸基、磷酸基等酸基。作為市售品,例如可列舉作為東亞合成股份有限公司製造的多元酸改質丙烯酸系寡聚物的M-305、M-510、M-520等。
具有酸基的聚合性化合物的較佳酸價為0.1mgKOH/g~
40mgKOH/g,特佳為5mgKOH/g~30mgKOH/g。若聚合性化合物的酸價為0.1mgKOH/g以上,則顯影溶解特性良好,若為40mgKOH/g以下,則於製造或操作方面有利。進而,光聚合性能良好,硬化性優異。
聚合性化合物中,具有己內酯結構的化合物亦為較佳態樣。
具有己內酯結構的聚合性化合物例如由日本化藥(股)以卡亞拉得(KAYARAD)DPCA系列來市售,可列舉:DPCA-20、DPCA-30、DPCA-60、DPCA-120等。
聚合性化合物亦可使用具有伸烷氧基的聚合性化合物。具有伸烷氧基的聚合性化合物較佳為具有伸乙氧基及/或伸丙氧基的聚合性化合物,更佳為具有伸乙氧基的聚合性化合物,進而更佳為具有4個~20個伸乙氧基的三官能~六官能(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為具有伸烷氧基的聚合性化合物的具體例,可列舉以下化合物。
作為具有伸烷氧基的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個伸乙氧基的四官能丙烯酸酯即SR-494、日本化藥股份有限公司製造的具有6個伸戊氧基的六官能丙烯酸酯即DPCA-60、具有3個伸異丁氧基的三官能丙烯酸酯即TPA-330等。
作為聚合性化合物,如日本專利特公昭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號公報中所記載般的胺基甲酸酯丙烯酸酯類、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號公報記載的具有環氧乙烷系骨架的胺基甲酸酯化合物類亦較佳。另外,亦較佳為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號公報中所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。
作為市售品,可列舉:胺基甲酸酯寡聚物UAS-10、UAB-140
(山陽國策紙漿公司製造),UA-7200(新中村化學工業公司製造),DPHA-40H(日本化藥公司製造),UA-306H、UA-306T、UA-306I、AH-600、T-600、AI-600(共榮社化學(股)製造)等。
於使用聚合性化合物作為硬化性化合物的情況下,相對於組成物的總固體成分,聚合性化合物的含量較佳為0.1質量%~50質量%。下限例如更佳為0.5質量%以上,進而佳為1質量%以上。上限例如更佳為45質量%以下,進而佳為40質量%以下。硬化性化合物可為單獨一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
另外,相對於硬化性化合物的總質量,聚合性化合物的含量較佳為10質量%~100質量%,更佳為30質量%~100質量%。
(具有環氧基的化合物)
於本發明中,作為硬化性化合物,亦可使用具有環氧基的化合物。具有環氧基的化合物較佳為於一分子內具有兩個以上的環氧基的化合物。環氧基較佳為於一分子內具有2個~100個。上限例如亦可設為10個以下,亦可設為5個以下。
本發明中具有環氧基的化合物較佳為具有芳香族環及/或脂肪族環的結構,進而佳為具有脂肪族環的結構。環氧基較佳為經由單鍵或連結基而鍵結於芳香族環及/或脂肪族環。作為連結基,可列舉包含選自伸烷基、伸芳基、-O-、-NR'-(R'表示氫原子、可具有取代基的烷基或可具有取代基的芳基,較佳為氫原子)所表示的結構、-SO2-、-CO-、-O-及-S-中的至少一個的基。
於具有脂肪族環的化合物的情況下,較佳為環氧基直接鍵結(單鍵)於脂肪族環而成的化合物。於具有芳香族環的化合物的情況下,較佳為環氧基經由連結基而鍵結於芳香族環而成的化合物。連結基較佳為包含伸烷基、或伸烷基與-O-的組合的基。
另外,具有環氧基的化合物亦可使用具有兩個以上的芳香族環藉由烴基而連結的結構的化合物。烴基較佳為碳數1~6的伸烷基。環氧基較佳為經由所述連結基而連結。
具有環氧基的化合物的環氧當量(=具有環氧基的化合物的分子量/環氧基的個數)較佳為500g/eq以下,更佳為100g/eq~400g/eq,進而佳為100g/eq~300g/eq。
具有環氧基的化合物可為低分子化合物(例如分子量未滿2000,進而分子量未滿1000),亦可為高分子化合物(macromolecule)(例如分子量為1000以上,於聚合物的情況下,重量平均分子量為1000以上)的任一個。具有環氧基的化合物的重量平均分子量較佳為200~100000,更佳為500~50000。重量平均分子量的上限較佳為3000以下,更佳為2000以下,進而佳為1500以下。
具有環氧基的化合物亦可使用日本專利特開2013-011869號公報的段落編號0034~段落編號0036、日本專利特開2014-043556號公報的段落編號0147~段落編號0156、日本專利特開2014-089408號公報的段落編號0085~段落編號0092中所記載的化合物。將該些內容併入至本說明書中。作為市售品,
例如雙酚A型環氧樹脂為jER825、jER827、jER828、jER834、jER1001、jER1002、jER1003、jER1055、jER1007、jER1009、jER1010(以上為三菱化學(股)製造),艾比克隆(EPICLON)860、艾比克隆(EPICLON)1050、艾比克隆(EPICLON)1051、艾比克隆(EPICLON)1055(以上為迪愛生(DIC)(股)製造)等,雙酚F型環氧樹脂為jER806、jER807、jER4004、jER4005、jER4007、jER4010(以上為三菱化學(股)製造),艾比克隆(EPICLON)830、艾比克隆(EPICLON)835(以上為迪愛生(DIC)(股)製造),LCE-21、RE-602S(以上為日本化藥(股)製造)等,苯酚酚醛清漆型環氧樹脂為jER152、jER154、jER157S70、jER157S65(以上為三菱化學(股)製造),艾比克隆(EPICLON)N-740、艾比克隆(EPICLON)N-770、艾比克隆(EPICLON)N-775(以上為迪愛生(DIC)(股)製造)等,甲酚酚醛清漆型環氧樹脂為艾比克隆(EPICLON)N-660、艾比克隆(EPICLON)N-665、艾比克隆(EPICLON)N-670、艾比克隆(EPICLON)N-673、艾比克隆(EPICLON)N-680、艾比克隆(EPICLON)N-690、艾比克隆(EPICLON)N-695(以上為迪愛生(DIC)(股)製造),EOCN-1020(以上為日本化藥(股)製造)等,脂肪族環氧樹脂為艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4080S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4085S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4088S(以上為艾迪科(ADEKA)(股)製造),賽羅西德(Celloxide)2021P、賽羅西德(Celloxide)2081、賽羅西德(Celloxide)2083、賽羅西德
(Celloxide)2085、EHPE3150、艾波利得(EPOLEAD)PB 3600、艾波利得(EPOLEAD)PB 4700(以上為大賽璐(Daicel)(股)製造),丹納考爾(Denacol)EX-212L、丹納考爾(Denacol)EX-214L、丹納考爾(Denacol)EX-216L、丹納考爾(Denacol)EX-321L、丹納考爾(Denacol)EX-850L(以上為長瀨化成(Nagase ChemteX)(股)製造)等。除此以外,亦可列舉艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4000S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4003S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4010S、艾迪科樹脂(ADEKA RESIN)EP-4011S(以上為艾迪科(ADEKA)(股)製造),NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上為艾迪科(ADEKA)(股)製造),jER1031S(三菱化學(股)製造)等。
於使用具有環氧基的化合物作為硬化性化合物的情況下,相對於著色組成物的總固體成分,具有環氧基的化合物的含量較佳為0.1質量%~40質量%。下限例如更佳為0.5質量%以上,進而佳為1質量%以上。上限例如更佳為30質量%以下,進而佳為20質量%以下。具有環氧基的化合物可為單獨一種,亦可併用兩種以上。於併用兩種以上的情況下,較佳為合計量成為所述範圍。
另外,相對於硬化性化合物的總質量,具有環氧基的化合物的含量較佳為1質量%~80質量%,更佳為1質量%~50質量%。
另外,於併用聚合性化合物與具有環氧基的化合物的情況
下,聚合性化合物與具有環氧基的化合物的質量比較佳為聚合性化合物:具有環氧基的化合物=100:1~100:400,更佳為100:1~100:100。
<<硬化促進劑>>
本發明的著色組成物亦可出於促進聚合性化合物的反應或降低硬化溫度的目的而添加硬化促進劑。作為硬化促進劑,可列舉於分子內具有兩個以上的巰基的多官能硫醇化合物等。多官能硫醇化合物亦可以改良穩定性、臭氣、解析性、顯影性、密接性等為目的而添加。多官能硫醇化合物較佳為二級的烷烴硫醇類,特佳為具有下述通式(T1)所表示的結構的化合物。
(式(T1)中,n表示2~4的整數,L表示二價~四價的連結基)
所述通式(T1)中,連結基L較佳為碳數2~12的脂肪族基,特佳為n為2,L為碳數2~12的伸烷基。作為多官能硫醇化合物的具體例,可列舉下述結構式(T2)~式(T4)所表示的化合物,特佳為式(T2)所表示的化合物。該些多官能硫醇化合
物可使用一種或組合使用多種。
另外,硬化促進劑亦可使用羥甲基系化合物(例如日本專利特開2015-34963號公報的段落0246中作為交聯劑而例示的化合物)、胺類、鏻鹽、脒鹽、醯胺化合物(以上為例如日本專利特開2013-41165號公報的0186段落中記載的硬化劑)、鹼產生劑(例如日本專利特開2014-55114號公報中記載的離子性化合物)、氰酸酯化合物(例如日本專利特開2012-150180號公報的段落0071中記載的化合物)、烷氧基矽烷化合物(例如日本專利特開2011-253054號公報中記載的具有環氧基的烷氧基矽烷化合
物)、鎓鹽化合物(例如於日本專利特開2015-34963號公報的段落0216中作為酸產生劑而例示的化合物、日本專利特開2009-180949號公報中記載的化合物)等。
於本發明的著色組成物含有硬化促進劑的情況下,相對於著色組成物的總固體成分,硬化促進劑的含量較佳為0.3質量%~8.9質量%,更佳為0.8質量%~6.4質量%。
<<光聚合起始劑>>
本發明的著色組成物較佳為進而含有光聚合起始劑。光聚合起始劑只要為具有使聚合性化合物的聚合起始的能力者,則並無特別限制,可自公知的光聚合起始劑中適宜選擇。例如較佳為對紫外線區域至可見區域的光線具有感光性者。另外,可為與經光激發的增感劑產生某種作用而生成活性自由基的活性劑,亦可為對應於單體的種類而使陽離子聚合起始的起始劑。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的莫耳吸光係數的化合物。
作為光聚合起始劑,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)、醯基氧化膦等醯基膦化合物、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,光聚合起始劑較佳為選自由三鹵代甲基三嗪化合物、苄基二甲基縮酮化合物、α-羥基酮
化合物、α-胺基酮化合物、醯基膦化合物、氧化膦化合物、茂金屬化合物、肟化合物、三芳基咪唑二聚物、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、鹵代甲基噁二唑化合物、3-芳基取代香豆素化合物所組成的群組中的化合物。
作為光聚合起始劑,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系起始劑。
作為羥基苯乙酮系起始劑,可使用豔佳固(IRGACURE)-184、達羅卡(DAROCUR)-1173、豔佳固(IRGACURE)-500、豔佳固(IRGACURE)-2959、豔佳固(IRGACURE)-127(商品名,均為巴斯夫(BASF)公司製造)。作為胺基苯乙酮系起始劑,可使用作為市售品的豔佳固(IRGACURE)-907、豔佳固(IRGACURE)-369、及豔佳固(IRGACURE)-379(商品名,均為巴斯夫(BASF)公司製造)。作為胺基苯乙酮系起始劑,亦可使用吸收波長與365nm或405nm等的光源相匹配的日本專利特開2009-191179號公報中記載的化合物。另外,作為醯基膦系起始劑,可使用作為市售品的豔佳固(IRGACURE)-819或達羅卡(DAROCUR)-TPO(商品名,均為巴斯夫(BASF)公司製造)。
尤其於將本發明的著色組成物用於固體攝像元件的彩色濾光片的製作的情況下,需要以尖銳(sharp)的形狀形成微細
的圖案,因此重要的是硬化性以及未曝光部並無殘渣地進行顯影。就此種觀點而言,特佳為使用肟化合物作為光聚合起始劑。尤其是於固體攝像元件中形成微細的圖案的情況下,硬化用曝光是使用步進式曝光機,但該曝光機有因鹵素而受到損傷的情況,光聚合起始劑的添加量亦必須抑制得低,因此若考慮該些方面,則於如固體攝像元件般形成微細圖案時,光聚合起始劑特佳為使用肟化合物。另外,藉由使用肟化合物,可使顏色遷移性進一步變佳。
作為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,將該內容併入至本說明書中。
作為光聚合起始劑,更佳為可列舉肟化合物。作為肟化合物的具體例,可使用日本專利特開2001-233842號公報記載的化合物、日本專利特開2000-80068號公報記載的化合物、日本專利特開2006-342166號公報記載的化合物。
作為本發明中的可較佳地用作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。
作為肟化合物,可列舉「英國化學會志-普爾金會刊II
(J.C.S.Perkin II)」((1979年)第1653-1660頁)、「英國化學會志-普爾金會刊II(J.C.S.Perkin II)」((1979年)第156-162頁)、「光聚合物科學與技術期刊(Journal of Photopolymer Science and Technology)」((1995年)第202-232頁)、日本專利特開2000-66385號公報記載的化合物、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豔佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)、豔佳固(IRGACURE)-OXE02(巴斯夫(BASF)公司製造)。另外,亦可使用強力(TRONLY)TR-PBG-304、強力(TRONLY)TR-PBG-309、強力(TRONLY)TR-PBG-305(常州強力電子新材料有限公司(CHANGZHOU TRONLY NEW ELECTRONIC MATERIALS CO.,LTD)製造)、艾迪科阿克魯茲(Adeka Arkls)NCI-930(艾迪科(ADEKA)公司製造)。
另外,作為所述記載以外的肟化合物,亦可使用於咔唑環的N位連結有肟的日本專利特表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號公報中記載的化合物、國際公開WO2009/131189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下具有最大吸收波長且對g射線光源具有良好的感度的日本專利特開2009-221114號公報記載的化合物等。較佳為例如可參考日本專利特開2013-29760號公報的段落0274~段落0275,並將該內容併入至本說明書中。具體而言,作為肟化合物,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,抑或可為(E)體與(Z)體的混合物。
通式(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。
通式(OX-1)中,作為R所表示的一價取代基,較佳為一價的非金屬原子團。
作為一價的非金屬原子團,可列舉:烷基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、雜環基、烷硫基羰基、芳硫基羰基等。另外,該些基亦可具有一個以上的取代基。另外,所述取代基亦可進而經其他取代基取代。
作為取代基,可列舉:鹵素原子、芳氧基、烷氧基羰基或芳氧基羰基、醯氧基、醯基、烷基、芳基等。
通式(OX-1)中,作為B所表示的一價取代基,較佳為芳基、雜環基、芳基羰基、或雜環羰基。該些基亦可具有一個以上的取代基。取代基可例示所述取代基。
通式(OX-1)中,作為A所表示的二價有機基,較佳為碳數1~12的伸烷基、伸炔基。該些基亦可具有一個以上的取代基。取代基可例示所述取代基。
本發明亦可使用具有茀環的肟化合物作為光聚合起始劑。作為具有茀環的肟化合物的具體例,可列舉日本專利特開2014-137466號公報記載的化合物。將該內容併入至本說明書中。
本發明亦可使用具有氟原子的肟化合物作為光聚合起始劑。作為具有氟原子的肟化合物的具體例,可列舉日本專利特開2010-262028號公報記載的化合物、日本專利特表2014-500852號公報記載的化合物24、化合物36~化合物40、日本專利特開2013-164471號公報記載的化合物(C-3)等。將該內容併入至本說明書中。
本發明可使用具有硝基的肟化合物作為光聚合起始劑。作為具有硝基的肟化合物的具體例,可列舉日本專利特開2013-114249號公報的段落0031~段落0047、日本專利特開2014-137466號公報的段落0008~段落0012、段落0070~段落0079中所記載的化合物、或艾迪科阿克魯茲(Adeka Arkls)NCI-831(艾迪科(ADEKA)公司製造)。
以下示出本發明中可較佳地使用的肟化合物的具體
例,但本發明並不限定於該些。
肟化合物較佳為於350nm~500nm的波長區域具有最大吸收波長的化合物,更佳為於360nm~480nm的波長區域具有最大吸收波長的化合物,特佳為365nm及405nm的吸光度高的化合物。
就感度的觀點而言,肟化合物的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,特佳為5,000~200,000。化合物的莫耳吸光係數的測定可使用公知的方法,具體而言,例如較佳為藉由紫外可見分光光度計(瓦里安(Varian)公司製造的凱里-5分光光度計(Cary-5
spectrophotometer))且使用乙酸乙酯溶媒並於0.01g/L的濃度下進行測定。
光聚合起始劑亦可視需要將兩種以上組合使用。
於本發明的著色組成物含有光聚合起始劑的情況下,相對於著色組成物的總固體成分,光聚合起始劑的含量較佳為0.1質量%~50質量%,更佳為0.5質量%~30質量%,進而佳為1質量%~20質量%。於該範圍內可獲得更良好的感度與圖案形成性。本發明的著色組成物可僅包含一種光聚合起始劑,亦可包含兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<<顏料衍生物>>
本發明的著色組成物較佳為含有顏料衍生物。作為顏料衍生物,可列舉具有有機顏料的一部分經酸性基、鹼性基或鄰苯二甲醯亞胺甲基取代而成的結構的化合物。關於顏料衍生物,就分散性及分散穩定性的觀點而言,較佳為具有酸性基或鹼性基的顏料衍生物。特佳為具有鹼性基的顏料衍生物。另外,所述樹脂(分散劑)與顏料衍生物的組合較佳為樹脂為具有酸基的酸性型的樹脂且顏料衍生物具有鹼性基的組合。
作為用於構成顏料衍生物的有機顏料,可列舉:二酮基吡咯并吡咯系顏料、偶氮系顏料、酞菁系顏料、蒽醌系顏料、喹吖啶酮系顏料、二噁嗪系顏料、紫環酮系顏料、苝系顏料、硫代靛藍系顏料、異吲哚啉系顏料、異吲哚啉酮系顏料、喹酞酮系顏料、還原系顏料(threne pigment)、金屬錯合物系顏料等。另外,
作為顏料衍生物所具有的酸性基,較佳為磺酸基、羧酸基及其四級銨鹽基,進而佳為羧酸基及磺酸基,特佳為磺酸基。作為顏料衍生物所具有的鹼性基,較佳為胺基,特佳為三級胺基。作為顏料衍生物的具體例,可參考日本專利特開2011-252065號公報的段落0162~段落0183的記載,將該內容併入至本說明書中。
相對於顏料的總質量,本發明的著色組成物中的顏料衍生物的含量較佳為1質量%~30質量%,進而佳為3質量%~20質量%。顏料衍生物可僅使用一種,亦可併用兩種以上。
<<界面活性劑>>
就進一步提高塗佈性的觀點而言,本發明的著色組成物亦可含有各種界面活性劑。作為界面活性劑,可使用氟系界面活性劑、非離子系界面活性劑、陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等各種界面活性劑。
藉由於本發明的著色組成物中含有氟系界面活性劑,製備成塗佈液時的溶液特性(特別是流動性)進一步提高,可進一步改善塗佈厚度的均勻性或省液性。即,於使用應用了含有氟系界面活性劑的著色組成物的塗佈液而形成膜的情況下,被塗佈面與塗佈液的界面張力下降,從而對被塗佈面的潤濕性得到改善,且對被塗佈面的塗佈性提高。因此,可更佳地進行厚度不均小的均勻厚度的膜形成。
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%,特佳為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果,且於組成物中的溶解性亦良好。
作為氟系界面活性劑,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)F475、美佳法(Megafac)F479、美佳法(Megafac)F482、美佳法(Megafac)F554、美佳法(Megafac)F780、美佳法(Megafac)RS-72-K(以上為迪愛生(DIC)(股)製造);弗洛德(Fluorad)FC430、弗洛德(Fluorad)FC431、弗洛德(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);PF636、PF656、PF6320、PF6520、PF7002(以上為歐諾法(OMNOVA)公司製造)等。氟系界面活性劑亦可使用日本專利特開2015-117327號公報的段落0015~段落0158中記載的化合物。亦可使用嵌段聚合物作為氟系界面活性劑,作為具體例,例如可列舉日本專利特開2011-89090號公報中所記載的化合物。
氟系界面活性劑亦可較佳地使用包含源自具有氟原子的(甲基)丙烯酸酯化合物的重複單元與源自具有兩個以上(較佳為五個以上)的伸烷氧基(較佳為伸乙氧基、伸丙氧基)的(甲基)丙烯酸酯化合物的重複單元的含氟高分子化合物,下述化合物亦可作為本發明中所使用的氟系界面活性劑而例示。
所述化合物的重量平均分子量較佳為3,000~50,000,例如為14,000。
氟系界面活性劑亦可使用於側鏈具有乙烯性不飽和基的含氟聚合體。作為具體例,可列舉日本專利特開2010-164965號公報0050段落~0090段落及0289段落~0295段落中所記載的化合物,例如迪愛生(DIC)公司製造的美佳法(Megafac)RS-101、RS-102、RS-718K等。
作為非離子系界面活性劑,具體而言可列舉:丙三醇、三羥甲基丙烷、三羥甲基乙烷以及該些的乙氧基化物及丙氧基化
物(例如,丙三醇丙氧基化物、丙三醇乙氧基化物等)、聚氧伸乙基月桂基醚、聚氧伸乙基硬脂基醚、聚氧伸乙基油烯基醚、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、脫水山梨糖醇脂肪酸酯(巴斯夫(BASF)公司製造的普魯洛尼克(Pluronic)L10、L31、L61、L62、10R5、17R2、25R2、特托羅尼克(Tetronic)304、701、704、901、904、150R1)、索爾斯帕斯(Solsperse)20000(日本路博潤(Lubrizol)(股)製造)等。另外,亦可使用和光純藥工業公司製造的NCW-101、NCW-1001、NCW-1002,竹本油脂(股)製造的皮奧寧(Pionin)D-6112-W、D-6315。
作為陽離子系界面活性劑,具體而言可列舉: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)聚合體珀利弗洛(Polyflow)No.75、No.90、No.95(共榮社化學(股)製造),W001(裕商(股)製造)等。
作為陰離子系界面活性劑,具體而言可列舉:W004、W005、W017(裕商(股)製造),桑德(Sanded)BL(三洋化成(股)製造)等。
作為矽酮系界面活性劑,例如可列舉: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(以上為東麗道康寧(Toray Dow Corning)(股)製造),TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4460、TSF-4452(以上為邁圖高新材料(Momentive Performance Materials)公司製造),KP341、KF6001、KF6002(以上為信越矽酮股份有限公司製造),畢克(BYK)307、畢克(BYK)323、畢克(BYK)330(以上為畢克化學(BYK Chemie)公司製造)等。
界面活性劑可僅使用一種,亦可組合兩種以上。
相對於著色組成物的總固體成分,界面活性劑的含量較佳為0.001質量%~2.0質量%,更佳為0.005質量%~1.0質量%。
<<矽烷偶合劑>>
本發明的著色組成物可含有矽烷偶合劑。矽烷偶合劑亦較佳為於一分子中具有至少兩種反應性不同的官能基的矽烷化合物,特佳為具有胺基與烷氧基作為官能基者。作為此種矽烷偶合劑,例如有N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-甲基二甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBM-602)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBM-603)、N-β-胺基乙基-γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBE-602)、γ-胺基丙基-三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBM-903)、γ-胺基丙基-三乙氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBE-903)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(信越化學工業公司製造,商品名:KBM-503)等。關
於矽烷偶合劑的詳細情況,可參考日本專利特開2013-254047號公報的段落編號0155~段落編號0158的記載,將該內容併入至本說明書中。
於本發明的著色組成物含有矽烷偶合劑的情況下,相對於著色組成物的總固體成分,矽烷偶合劑的含量較佳為0.001質量%~20質量%,更佳為0.01質量%~10質量%,特佳為0.1質量%~5質量%。本發明的著色組成物可僅包含一種矽烷偶合劑,亦可包含兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<<聚合抑制劑>>
本發明的著色組成物亦較佳為含有聚合抑制劑。作為聚合抑制劑,可列舉:對苯二酚(hydroquinone)、對甲氧基苯酚、二-第三丁基-對甲酚、五倍子酚(pyrogallol)、第三丁基兒茶酚、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-亞硝基苯基羥基胺鹽(銨鹽、三價鈰鹽等)等。
於本發明的著色組成物含有聚合抑制劑的情況下,相對於著色組成物的總固體成分,聚合抑制劑的含量較佳為0.01質量%~5質量%。本發明的著色組成物可僅包含一種聚合抑制劑,亦可包含兩種以上。於包含兩種以上的情況下,較佳為其合計量成為所述範圍。
<<其他添加劑>>
於本發明的著色組成物中可視需要而調配各種添加物,例如
填充劑、密接促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、抗凝劑等。作為該些添加物,可列舉日本專利特開2004-295116號公報的段落0155~段落0156中記載的添加物,將該些內容併入至本說明書中。作為抗氧化劑,例如可使用苯酚化合物、磷系化合物(例如日本專利特開2011-90147號公報的段落編號0042中記載的化合物)、硫醚化合物等。作為市售品,例如可列舉艾迪科(ADEKA)(股)製造的艾迪科斯塔波(ADEKASTAB)系列(AO-20、AO-30、AO-40、AO-50、AO-50F、AO-60、AO-60G、AO-80、AO-330等)。抗氧化劑亦可將兩種以上混合使用。本發明的著色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、日本專利特開2004-295116號公報的段落0081中記載的熱聚合防止劑。
有時由於所使用的原料等而在著色組成物中包含金屬元素,但就抑制缺陷產生等的觀點而言,著色組成物中的第2族元素(鈣、鎂等)的含量較佳為50ppm以下,且較佳為控制為0.01ppm~10ppm。另外,著色組成物中的無機金屬鹽的總量較佳為100ppm以下,更佳為控制為0.5ppm~50ppm。
<著色組成物的製備方法>
本發明的著色組成物可將所述成分加以混合而製備。調配時的投入順序或作業條件並不受特別制約。例如可將所有成分同時溶解‧分散於溶劑中而製備組成物,亦可視需要事先將各成分適宜地製成兩種以上的溶液‧分散液,在使用時(塗佈時)將該些
加以混合而製備。
於製備著色組成物時,出於去除異物或減少缺陷等目的,較佳為藉由過濾器進行過濾。作為過濾器,若為自先前以來便用於過濾用途等的過濾器,則可無特別限定地使用。例如可列舉利用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)等氟樹脂、尼龍(例如尼龍-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、超高分子量的聚烯烴樹脂)等原材料的過濾器。該些原材料中,較佳為聚丙烯(包含高密度聚丙烯)及尼龍。
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,進而佳為0.05μm~0.5μm左右。藉由設為該範圍,可將於後述步驟中阻礙均勻及平滑的組成物的製備的微細的異物確實地去除。另外,亦較佳為使用纖維狀的濾材,作為濾材,例如可列舉聚丙烯纖維、尼龍纖維、玻璃纖維等,具體而言可使用羅基技術(Roki Techno)公司製造的SBP型系列(SBP008等)、TPR型系列(TPR002、TPR005等)、SHPX型系列(SHPX003等)的濾筒(filter cartridge)。
當使用過濾器時,亦可將不同的過濾器加以組合。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,亦可於所述範圍內將孔徑不同的第1過濾器加以組合。此處的孔徑可參照過濾器生產商的標稱值。作為市售的過濾器,例如可自日本頗爾(Pall)股份有限公司(DFA4201NXEY等)、
愛多邦得科東洋(Advantec Toyo)股份有限公司、日本英特格(Nihon Entegris)股份有限公司(原日本密科理(Mykrolis)股份有限公司)或北澤微濾器(Kitz Microfilter)股份有限公司等所提供的各種過濾器中進行選擇。
第2過濾器可使用藉由與所述第1過濾器相同的材料等形成的過濾器。
例如,利用第1過濾器的過濾可僅利用分散液進行,亦可混合其他成分後進行第2過濾。
<彩色濾光片>
其次,對本發明的彩色濾光片進行說明。
本發明的彩色濾光片是使用所述的本發明的著色組成物而成者。本發明的彩色濾光片的膜厚可根據目的而適宜調整。膜厚較佳為20μm以下,更佳為10μm以下,進而佳為5μm以下。膜厚的下限較佳為0.1μm以上,更佳為0.2μm以上,進而佳為0.3μm以上。本發明的彩色濾光片可用於電荷耦合元件(CCD)或互補型金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)等固體攝像元件、或圖像顯示裝置等中。
<圖案形成方法>
本發明的圖案形成方法包括使用本發明的著色組成物而於支撐體上形成著色組成物層的步驟;以及藉由光微影法或乾式蝕刻法對著色組成物層形成圖案的步驟。
藉由光微影法的圖案形成較佳為包括:使用著色組成物
而於支撐體上形成著色組成物層的步驟;以圖案狀對著色組成物層進行曝光的步驟;以及將未曝光部顯影去除而形成圖案的步驟。視需要亦可設置對著色組成物層進行烘烤的步驟(預烘烤步驟)、及對經顯影而形成的圖案進行烘烤的步驟(後烘烤步驟)。
另外,藉由乾式蝕刻法的圖案形成較佳為包括:使用著色組成物而於支撐體上形成著色組成物層,進行硬化而形成硬化物層的步驟;於硬化物層上形成光阻劑層的步驟;藉由進行曝光及顯影而對光阻劑層進行圖案化來獲得抗蝕劑圖案的步驟;以及將抗蝕劑圖案作為蝕刻遮罩而對硬化物層進行乾式蝕刻來形成圖案的步驟。以下,對各步驟進行說明。
<<形成著色組成物層的步驟>>
於形成硬化性組成物層的步驟中,使用著色組成物而於支撐體上形成著色組成物層。
作為支撐體,例如可使用在基板(例如矽基板)上設置有CCD或CMOS等固體攝像元件(光接收元件)的固體攝像元件用基板。
本發明的圖案可形成於固體攝像元件用基板的形成有固體攝像元件的面側(表面),亦可形成於未形成固體攝像元件的面側(背面)。
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性、防止物質的擴散或實現基板表面的平坦化。
作為於支撐體上的著色組成物的應用方法,可使用狹縫
塗佈、噴墨法、旋轉塗佈、流延塗佈、輥塗佈、網版印刷法等各種方法。
形成於支撐體上的著色組成物層可進行乾燥(預烘烤)。於藉由低溫製程來形成圖案的情況下,亦可不進行預烘烤。
於進行預烘烤的情況下,預烘烤溫度較佳為150℃以下,更佳為120℃以下,進而佳為110℃以下。下限例如可設為50℃以上,亦可設為80℃以上。藉由於預烘烤溫度150℃以下進行,例如於利用有機原材料構成影像感測器的光電轉換膜的情況下,可更有效地維持該些特性。
預烘烤時間較佳為10秒~300秒,更佳為40秒~250秒,進而佳為80秒~220秒。乾燥可利用加熱板、烘箱等進行。
(藉由光微影法來進行圖案形成的情況)
<<曝光步驟>>
其次,以圖案狀對著色組成物層進行曝光(曝光步驟)。例如使用步進機等曝光裝置,介隔具有規定的遮罩圖案的遮罩對著色組成物層進行曝光,藉此可進行圖案曝光。藉此,可使曝光部分硬化。
作為可於曝光時使用的放射線(光),可較佳地使用g射線、i射線等紫外線(特佳為i射線)。照射量(曝光量)例如較佳為0.03J/cm2~2.5J/cm2,更佳為0.05J/cm2~1.0J/cm2。
可適宜選擇曝光時的氧濃度,除於大氣下進行曝光以外,可於例如氧濃度為19體積%以下的低氧環境下(例如15體積%、5
體積%、實質上無氧)進行曝光,亦可於氧濃度超過21體積%的高氧環境下(例如22體積%、30體積%、50體積%)進行曝光。另外,可適宜設定曝光照度,通常可自1000W/m2~100000W/m2(例如5000W/m2、15000W/m2、35000W/m2)的範圍中選擇。氧濃度與曝光照度可組合適宜條件,例如可設為氧濃度為10體積%且照度為10000W/m2、氧濃度為35體積%且照度為20000W/m2等。
<<顯影步驟>>
其次,將未曝光部顯影去除而形成圖案。未曝光部的顯影去除可使用顯影液進行。藉此,曝光步驟中的未曝光部的著色組成物層溶出至顯影液中,而僅使光硬化的部分殘留。
作為顯影液,理想的是不對基底的固體攝像元件或電路等造成損傷的有機鹼性顯影液。
顯影液的溫度例如較佳為20℃~30℃。顯影時間較佳為20秒~180秒。另外,為了提高殘渣去除性,亦可將以下步驟反覆進行幾次:每隔60秒甩去顯影液,進而供給新的顯影液。
作為顯影液中所用的鹼性劑,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、氫氧化四丙基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化苄基三甲基銨、二甲基雙(2-羥基乙基)氫氧化銨、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。顯影液可較佳地使用利用純水將該些鹼性劑稀釋而成的鹼性水溶液。鹼性水溶液的鹼性劑的
濃度較佳為0.001質量%~10質量%,更佳為0.01質量%~1質量%。
另外,顯影液中亦可使用無機鹼。作為無機鹼,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。
另外,顯影液中亦可使用界面活性劑。作為界面活性劑的例子,可列舉所述硬化性組成物中說明的界面活性劑,較佳為非離子系界面活性劑。
再者,於使用包含此種鹼性水溶液的顯影液的情況下,較佳為通常於顯影後利用純水進行清洗(淋洗)。
亦可於顯影後、實施乾燥後進行加熱處理(後烘烤)。後烘烤是用以使膜完全硬化的顯影後的加熱處理。於進行後烘烤的情況下,後烘烤溫度例如較佳為100℃~240℃。就膜硬化的觀點而言,更佳為200℃~230℃。另外,於使用有機電致發光(有機EL(Electroluminescence))元件作為發光光源的情況下或利用有機原材料構成影像感測器的光電轉換膜的情況下,後烘烤溫度較佳為150℃以下,更佳為120℃以下,進而佳為100℃以下,特佳為90℃以下。下限例如可設為50℃以上。
可使用加熱板或對流烘箱(熱風循環式乾燥機)、高頻加熱機等加熱機構,以成為所述條件的方式,藉由連續式或批次式對顯影後的膜進行後烘烤。另外,於藉由低溫製程來形成圖案的情況下,亦可不進行後烘烤。
(藉由乾式蝕刻法來進行圖案形成的情況)
藉由乾式蝕刻法的圖案形成是對形成於支撐體上的組成物層進行硬化而形成硬化物層,繼而將經圖案化的光阻劑層作為遮罩而使用蝕刻氣體來對所獲得的硬化物層進行。
具體而言,較佳為將正型或負型的感放射線性組成物塗佈於硬化物層上,並使其乾燥,藉此形成光阻劑層。於光阻劑層的形成過程中,較佳為進而實施預烘烤處理。尤其,作為光阻劑層的形成製程,理想的是實施曝光後的加熱處理、顯影後的加熱處理(後烘烤處理)的形態。關於藉由乾式蝕刻法的圖案形成,可參考日本專利特開2013-064993號公報的段落0010~段落0067的記載,將該內容併入至本說明書中。
<固體攝像元件>
本發明的固體攝像元件具有所述的本發明的彩色濾光片。作為本發明的固體攝像元件的構成,只要為具備本發明的彩色濾光片且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。
所述固體攝像元件為以下構成:於基材上具有構成固體攝像元件(電荷耦合元件(CCD)影像感測器、互補型金屬氧化物半導體(CMOS)影像感測器等)的光接收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光接收部開口的遮光膜,於遮光膜上具有以覆蓋遮光膜整個面及光二極體光接收部的方式形成的包含氮化矽等的器件保護膜,於器件保護膜上具有彩色濾光片。進而,亦
可為於器件保護膜上且彩色濾光片之下(靠近基材之側)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可用於液晶顯示裝置或有機電致發光顯示裝置等圖像顯示裝置中。關於顯示裝置的定義或各顯示裝置的詳細情況,例如記載於「電子顯示器器件(佐佐木昭夫著,工業調査會(股)1990年發行)」、「顯示器器件(伊吹順章著,產業圖書(股)1989年發行)」等中。另外,關於液晶顯示裝置,例如記載於「下一代液晶顯示器技術(內田龍男編輯,工業調査會(股)1994年發行)」中。對於本發明可應用的液晶顯示裝置並無特別限制,例如可應用於所述「下一代液晶顯示器技術」中所記載的多種方式的液晶顯示裝置。
以下,列舉實施例來對本發明進行更具體的說明。只要不脫離本發明的主旨,則以下的實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等可適宜變更。因此,本發明的範圍並不限定於以下所示的具體例。再者,只要無特別說明,則「份」、「%」為質量基準。
<重量平均分子量的測定>
重量平均分子量可藉由以下方法進行測定。
管柱種類:將TOSOH TSKgel Super HZM-H與TOSOH TSKgel
Super HZ4000及TOSOH TSKgel Super HZ2000連結而成的管柱
展開溶媒:四氫呋喃
管柱溫度:40℃
流量(樣品注入量):1.0μL(樣品濃度:0.1質量%)
裝置名:東曹(TOSOH)製造的HLC-8220GPC
檢測器:折射率(RI)檢測器
校準曲線基礎樹脂:聚苯乙烯
<著色組成物的製備>
(實施例101)
藉由珠磨機(氧化鋯珠的直徑為0.3mm)將包含30.72份的化合物a11、10.8份的樹脂A、及120份的丙二醇單甲醚乙酸酯(Propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)的混合液混合並分散3小時,從而製備顏料分散液。向所獲得的顏料分散液中添加0.60份的鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-1),從而製造實施例101的著色組成物。
(實施例102~實施例104)
實施例101中,除代替化合物a11而分別使用化合物a12~化合物a14以外,藉由與實施例101相同的方法製造實施例102~實施例104的著色組成物。
(實施例105)
向包含30.72份的化合物a21、10.8份的樹脂A、及120份的PGMEA的混合液中添加0.60份的鄰苯二甲醯亞胺化合物
(FE-1),從而製造實施例105的著色組成物。
(實施例106~實施例108)
實施例105中,除代替化合物a21而分別使用化合物a31、化合物a41、化合物a51以外,藉由與實施例105相同的方法製造實施例106~實施例108的著色組成物。
(實施例201)
‧分散液Y1的製造
藉由珠磨機(氧化鋯珠的直徑為0.3mm)將包含30.72份的化合物a11、10.8份的樹脂A、及120份的PGMEA的混合液混合並分散3小時,從而製造分散液Y1。
‧分散液G1的製造
藉由珠磨機(氧化鋯珠的直徑為0.3mm)將包含30.72份的綠色顏料G1、10.8份的樹脂A、及120份的PGMEA的混合液混合並分散3小時,從而製造分散液G1。
‧著色組成物的製造
將下述成分混合來製造實施例201的著色組成物。
分散液Y1:51份
分散液G1:110份
樹脂B:36份
硬化性化合物(M-1):33份
光聚合起始劑(I-1):9.92份
對甲氧基苯酚:0.04份
PGMEA:160份
鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-1):0.2份
(實施例202~實施例204)
實施例201中,除代替化合物a11而使用化合物a12~化合物a14以外,以與分散液Y1相同的方式製造分散液Y2~分散液Y4。
實施例201中,除代替分散液Y1而使用分散液Y2~分散液Y4以外,以與實施例201相同的方式製造實施例202~實施例204的著色組成物。
(實施例205)
‧混合液1的製造
將30.72份的化合物a21、10.8份的樹脂A、及120份的PGMEA混合而製造混合液1。
‧著色組成物的製造
將下述成分混合來製造實施例205的著色組成物。
混合液1:51份
分散液G1:110份
樹脂B:36份
硬化性化合物(M-1):33份
光聚合起始劑(I-1):9.92份
對甲氧基苯酚:0.04份
PGMEA:160份
鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-1):0.2份
(實施例206~實施例208)
實施例205中,除代替化合物a21而使用化合物a31、化合物a41或化合物a51以外,以與混合液1相同的方式製造混合液2~混合液4。
實施例205中,除代替混合液1而使用混合液2~混合液4以外,以與實施例205相同的方式製造實施例206~實施例208的著色組成物。
(實施例301~實施例308)
實施例201~實施例208中,除相對於著色組成物的質量而含有0.1質量%的2-甲氧基-1-丙基乙酸酯以外,以與實施例201~實施例208相同的方式製造實施例301~實施例308的著色組成物。
(實施例309)
實施例301中,除將光聚合起始劑(I-1)變更為相同質量的光聚合起始劑(I-2)以外,以與實施例301相同的方式製造實施例309的著色組成物。
(實施例401~實施例404)
藉由珠磨機(氧化鋯珠的直徑為0.3mm)將包含30.72份的綠色顏料G2、10.8份的樹脂A、及120份的PGMEA的混合液混合並分散3小時,從而製造分散液G2。
實施例201~實施例204中,除代替分散液G1而使用分散液
G2以外,以與實施例201~實施例204相同的方式製造實施例401~實施例404的著色組成物。
(實施例405)
實施例401中,除將光聚合起始劑(I-1)變更為相同質量的光聚合起始劑(I-2)以外,以與實施例401相同的方式製造實施例405的著色組成物。
(實施例502~實施例508)
實施例201中,除代替鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-1)而使用鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-2)~鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-8)以外,以與實施例201相同的方式製造實施例502~實施例508的著色組成物。
(實施例602~實施例607)
實施例201中,除將鄰苯二甲醯亞胺化合物(FE-1)的調配量分別變更為下述表中所示的調配量以外,以與實施例201相同的方式製造實施例602~實施例607的著色組成物。
(實施例702~實施例707)
實施例301中,除將2-甲氧基-1-丙基乙酸酯的含量分別變更為下述表中所示的比例以外,以與實施例301相同的方式製造實施例702~實施例707的著色組成物。
(比較例1、比較例9~比較例15)
實施例101~實施例108中,除不使用鄰苯二甲醯亞胺化合物以外,藉由與實施例101~實施例108相同的方法製造比較例
1、比較例9~比較例15的著色組成物。
(比較例2~比較例5)
實施例101中,除代替化合物a11而分別使用化合物b11~化合物b14以外,藉由與實施例101相同的方法製造比較例2~比較例5的著色組成物。
(比較例6~比較例8)
實施例105~實施例107中,除代替化合物a21、化合物a31、化合物a41而分別使用化合物b21、化合物b31、化合物b41以外,藉由與實施例105~實施例107相同的方法製造比較例6~比較例8的著色組成物。
<評價方法>
將各著色組成物放入密閉容器中,進行150天的5℃且4小時、25℃且2小時的溫度循環試驗後,自密閉容器中取出著色組成物,以乾燥後的膜厚成為0.5μm的方式使用旋轉塗佈機將著色組成物塗佈於玻璃晶圓上,並使用100℃的加熱板進行180秒鐘的加熱處理(預烘烤),從而製造評價用塗佈膜。
利用光學顯微鏡,將0.5mm見方的區域放大至100倍而目視觀察玻璃晶圓上的塗佈膜,計數膜表面上的缺陷數,並藉由以下基準來評價缺陷。
根據所述結果,實施例的著色組成物即便當於存在溫度變動的環境下長時間保管著色組成物時,亦可製造抑制了缺陷產生的膜。
相對於此,使用比較例的著色組成物的膜的缺陷多。
另外,於25℃的環境下將實施例101、實施例201、實施例301、實施例401、及比較例1的塗佈膜保管3天后,利用光學顯微鏡,將0.5mm見方的區域放大至100倍而進行目視觀察,計數膜表面上的缺陷數,並進行放置後的缺陷的評價,結果與未放置的情況相比,比較例1的樣品的缺陷進一步增加。相對於此,可知實施例101、實施例201、實施例301、實施例401的樣品於放置後亦未看到缺陷的增加,所謂的「放置」的性能亦變佳。
所述的實施例及比較例中使用的化合物如下所述。再者,以下的結構式中的Me表示甲基。
(黃色著色劑)
‧化合物a11~化合物a14、化合物a21、化合物a31、化合物a41、化合物a51:下述結構
‧化合物b11~化合物b14、化合物b21、化合物b31、化合物b41:下述結構。化合物b11中的M為Na。化合物b13為C.I.顏料黃150,化合物b14為C.I.顏料黃185。
(綠色顏料)
G1:式A1的X1~X16中,溴原子的平均個數為12個、氯原子的平均個數為4個的化合物。
G2:式A1的X1~X16中,溴原子的平均個數為9個、氯原子的平均個數為3個、氫原子的平均個數為4個的化合物。
(鄰苯二甲醯亞胺化合物)
FE-1:式PI的A1~A4均為溴原子的化合物
FE-2:式PI的A1~A4均為氯原子的化合物
FE-3:式PI的A1~A4中的兩個為溴原子、兩個為氯原子的化合物
FE-4:式PI的A1~A4中的兩個為溴原子、兩個為氫原子的化合物
FE-5:式PI的A1~A4中的兩個為溴原子、一個為氯原子、一個為氫原子的化合物
FE-6:式PI的A1~A4均為氫原子的化合物
FE-7:式PI的A1~A4均為甲基的化合物
FE-8:式PI的A1~A4均為正丁基的化合物
(樹脂)
樹脂A:下述結構(於各重複單元中一併記載的數值(於主鏈重複單元中一併記載的數值)表示各重複單元的含量[質量%]。於側鏈的重複部位中一併記載的數值表示重複部位的重複數)酸價=50mgKOH/g、Mw=24000
樹脂B:下述結構(於各重複單元中一併記載的數值(於主鏈重複單元中一併記載的數值)表示各重複單元的含量[質量%])酸價:70mgKOH/g、Mw=11000
(硬化性化合物)
M-1:下述結構
(光聚合起始劑)
I-1:下述結構
I-2:豔佳固(IRGACURE)-OXE01(巴斯夫(BASF)公司製造)
Claims (19)
- 如申請專利範圍第2項所述的著色組成物,其中鄰苯二甲醯亞胺化合物的所述式(PI)的A1~A4的至少一個為溴原子。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其進而含有硬化性化合物。
- 如申請專利範圍第4項所述的著色組成物,其中所述硬化性化合物包含自由基聚合性化合物,且所述著色組成物進而含有光聚合起始劑。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的著色組成物,其進而含有綠色顏料。
- 一種著色組成物,其包含:包括氮原子的含有雜環的著色劑、鄰苯二甲醯亞胺化合物、溶劑以及樹脂;所述含有雜環的著色劑為選自下述式(1)~式(4)中的至少一種;
- 如申請專利範圍第9項所述的著色組成物,其相對於所述式(1)~式(4)所表示的化合物的合計100質量份,含有0.001質量份~6.0質量份的所述鄰苯二甲醯亞胺化合物。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的著色組成物,其進而含有硬化性化合物。
- 如申請專利範圍第11項所述的著色組成物,其中所述硬化性化合物包含自由基聚合性化合物,且所述著色組成物進而含有光聚合起始劑。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的著色組成物,其進而含有綠色顏料。
- 一種彩色濾光片,其使用如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的著色組成物。
- 一種圖案形成方法,其包括:使用如申請專利範圍第1項至第15項中任一項所述的著色組成物而於支撐體上形成著色組成物層的步驟;以及藉由光微影法或乾式蝕刻法對著色組成物層形成圖案的步驟。
- 一種固體攝像元件,其具有如申請專利範圍第16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16項所述的彩色濾光片。
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