TWI711672B - 著色固化性樹脂組合物、濾色器和顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明的目的在於提供能夠製造在著色圖案形成時的顯影速度快、明度高並且直線性良好的濾色器的著色固化性樹脂組合物。本發明的著色固化性樹脂組合物含有著色劑(A)、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引發劑(D),上述著色劑(A)為包含由具有色素骨架的陽離子、和含有選自鎢、鉬、矽和磷中的至少1種元素和氧的化合物的陰離子構成的化合物(Aa)的著色劑,作為上述聚合性化合物(C),包含具有2個以上烯屬不飽和鍵的第1聚合性化合物(C1)和具有比該第1聚合性化合物(C1)多的烯屬不飽和鍵的第2聚合性化合物(C2)。
Description
本發明涉及著色固化性樹脂組合物、濾色器和顯示裝置。
在液晶顯示裝置等、固體攝像元件等中使用了由著色固化性樹脂組合物形成的濾色器。例如專利文獻1中記載了包含C.I.顏料藍15:6和呫噸系染料的著色固化性樹脂組合物。
專利文獻1:日本特開2013-50693號公報
本發明中,目的在於提供能夠製造在著色圖案形成時的顯影速度快、明度高並且直線性良好的濾色器的著色固化性樹脂組合物。
本發明包含以下的發明。
[1]著色固化性樹脂組合物,其含有著色劑(A)、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引發劑(D),上述著色劑(A)是包含由具有色素骨架的陽離子、和含有選自鎢、鉬、矽和磷中的至少1種元素和氧的化合物的陰離子構成的化合物(Aa)的著色劑,作為上述聚合性化合物(C),包含具有2個以上烯屬不飽和鍵的第1聚合性化合物(C1)和具有比該第1聚合性化合物(C1)多的烯屬不飽和鍵的第2聚合性化合物(C2)。
[2]第[1]項所述的著色固化性樹脂組合物,其中,上述第1聚合性化合物(C1)具有的烯屬不飽和鍵的數為2以上且4以下,上述第2聚合性化合物(C2)具有的烯屬不飽和鍵的數為5以上且8以下。
[3]第[1]或[2]項所述的著色固化性樹脂組合物,其中,上述第1聚合性化合物(C1)的比例,相對於第1聚合性化合物(C1)和第2聚合性化合物(C2)的合計,為5質量%以上、50質量%以下。
[4]第[1]~[3]的任一項所述的著色固化性樹脂組合物,其中,化合物(Aa)為由式(A-I)表示的化合物。
R47~R54各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、硝基、羥基、或碳數1~8的烷基,該烷基的碳數為2~8的情況下,構成該烷基的亞甲基可被替換為氧原子或-CO-。R48與R52可相互結合而形成-NH-、-O-、-S-或-SO2-。
環T1表示可具有取代基的碳數3~10的芳香族雜環。
[Y]m-表示含有選自鎢、鉬、矽、和磷中的至少1個元素和氧作為必要元素的任意的m價的陰離子。
m表示任意的自然數。]
[5]濾色器,其由第[1]~[4]的任一項所述的著色固化性樹脂組合物形成。
[6]顯示裝置,其包含第[5]項所述的濾色器。
本發明的著色固化性樹脂組合物能夠製造在著色圖案形成時的顯影速度快、明度高、並且具有直線性良好的圖案的濾色器。
本發明的著色固化性樹脂組合物包含著色劑(A)、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)、和聚合引發劑(D)。
應予說明,本說明書中,將多個構成要素並列地例示的情況下,只要無特別說明,意味著可單獨使用各要素或者可將多種組合使用。
著色劑(A)
著色劑(A)包含由具有色素骨架的陽離子、和含有選自鎢、鉬、矽和磷中的至少1種元素和氧的化合物的陰離子構成的化合物(Aa)(以下有時稱為化合物(Aa)。)。著色劑(A)可還包含染料(Ab)。
化合物(Aa)
本發明中的色素骨架是指選擇性地吸收可見光線(波長;400~750nm)而具有固有的色的化合物的部分結構,該部分結構中包含用於顯現具有固有的色這樣的特徵的結構。
作為構成化合物(Aa)的陽離子具有的色素骨架,可列舉偶氮色素骨架、色素骨架、吖嗪色素骨架、菁色素骨架、吖啶色素骨架、蒽醌色素骨架、方酸菁色素骨架等中具有鎓結構的色素骨架;三芳基甲烷色素骨架;使三芳基甲烷骨架的芳香族烴環的1個以上為芳香族雜環的色素骨架等。其中,優選為使三芳基甲烷色素骨架的芳香族烴環的1個以上為芳香族雜環的色素骨架。
作為來自含有選自鎢、鉬、矽和磷中的至少1種元素和氧的化合物的陰離子,可列舉含有鎢的雜多酸陰離子和含有鎢的同多酸陰離子,更優選地,可列舉出磷鎢酸陰離子、矽鎢酸陰離子和鎢系同多酸陰離子。
作為含有鎢的雜多酸陰離子和含有鎢的同多酸陰離子,可列舉出Keggin型磷鎢酸離子α-[PW12O40]3-、Dawson型磷鎢酸離子α-[P2W18O62]6-、β-[P2W18O62]6-、Keggin型矽鎢酸離子α-[SiW12O40]4-、β-[SiW12O40]4-、γ-[SiW12O40]4-、[P2W17O61]10-、[P2W15O56]12-、[H2P2W12O48]12-、[NaP5W30O110]14-、α-[SiW9O34]10-、γ-[SiW10O36]8-、α-[SiW11O39]8-、β-[SiW11O39]8-、[W6O19]2-、[W10O32]4-、WO4 2-和它們的混合物。
化合物(Aa)優選為由式(A-I)表示的化合物(以下也稱為化合物(A-I))。
R47~R54各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、硝基、羥基、或碳數1~8的烷基,該烷基的碳數為2~8的情況下,構成該烷基的亞甲基可被替換為氧原子或-CO-。R48與R52可相互結合而形成-NH-、-O-、-S-或-SO2-。
環T1表示可具有取代基的碳數3~10的芳香族雜環。
[Y]m-表示含有選自鎢、鉬、矽、和磷中的至少1種元素和氧的任意的m價的陰離子。
m表示任意的自然數。
應予說明,1分子中含有多個由下述式表示的陽離子的情況下,它們可以為相同的結構,也可以為不同的結構。
環T1的芳香族雜環可以為單環,也可以為稠合環。由環T1表示的芳香族雜環的碳數為3~10,優選為3~8。
作為環T1的芳香族雜環可具有的取代基,可列舉出鹵素原子、氰基、可具有取代基的碳數1~20的飽和烴基(優選地碳數1~20的烷基)、可具有取代基的碳數6~20的芳香
族烴基或可具有取代基的胺基等,優選地,可列舉出碳數1~20的飽和烴基(優選地碳數1~20的烷基)、可具有取代基的胺基、或可具有取代基的碳數6~20的芳香族烴基。
其中,環T1的芳香族雜環優選包含氮原子的芳香族雜環,更優選包含氮原子的5元環的芳香族雜環。環T1優選具有可具有碳數1~10的烷基等取代基的胺基。
其中,環T1的芳香族雜環優選為包含氮原子的芳香族雜環,更優選為包含氮原子的5元環的芳香族雜環。
進而,環T1特別優選由式(Ab2-y1)表示的環。
X2表示氧原子、-NR57-或硫原子。
R57表示氫原子或碳數1~10的烷基。
R45和R46相互獨立地表示氫原子、可具有取代基的碳數1~20的飽和烴基、可具有取代基的碳數6~20的芳香族烴基或可具有取代基的碳數7~30的芳烷基,該飽和烴基的碳數為2~20的情況下,該飽和烴基中所含的亞甲基可以被替換為氧原子或-CO-。R45與R46可結合而與它們結合的氮原子一起形成環。
*表示與碳陽離子的鍵合端。]
R41~R46和R56所示的碳數1~20的飽和烴基可以為直鏈、分支鏈和環狀的任一種。作為直鏈或分支鏈的飽和烴基,可列舉出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直鏈狀烷基;異丙基、異丁基、異戊基、新戊基、2-乙基己基等分支鏈狀烷基等。該飽和烴基優選為碳數1~10,更優選為碳數1~8,進一步優選為碳數1~6。
由R41~R46和R56表示的環狀的飽和烴基可以為單環,也可以為多環。作為該環狀的飽和烴基,可列舉出環丙基、環丁基、環戊基、環己基、金剛烷基等。該環狀的飽和烴基優選為碳數3~10,更優選為碳數6~10。
作為由R41~R46和R56表示的飽和烴基的具體例,可列舉出由下述式表示的基團。下述式中,*表示鍵合端。
R41~R46和R56的飽和烴基可以被取代或未取代的胺基或鹵素原子取代。作為取代胺基,例如可列舉出二甲基胺基、二乙基胺基等烷基胺基。另外,作為鹵素原子,可列舉出氟、氯、溴、碘等。另外,鹵素原子為氟原子的情況下,優選為三氟甲基單元、五氟乙基單元、七氟丙基單元等全氟烷基。
作為由R47~R54表示的碳數1~8的烷基,可列舉
出作為由R41表示的飽和烴基例示的直鏈或分支鏈的飽和烴基中碳數1~8的基團。
另外,作為由R57表示的碳數1~10的烷基,可列舉出作為由R41表示的飽和烴基例示的直鏈或分支鏈的飽和烴基中碳數1~10的基團。
由R41~R54表示的飽和烴基(優選地烷基)的碳數為2~20的情況下,該飽和烴基中所含的亞甲基可被替換為氧原子或-CO-,優選地被替換為氧原子。另外,在構成該飽和烴基的亞甲基間可***氧原子。這種情況下,作為該飽和烴基,優選直鏈狀或分支鏈狀的飽和烴基(即直鏈狀或分支鏈狀烷基),更優選直鏈狀的飽和烴基(即直鏈狀烷基)。亞甲基可被替換為氧原子或-CO-的飽和烴基的優選的碳數為2~10,更優選為2~8。飽和烴基(優選地烷基)的優選的碳數為2~10,更優選為2~8。另外,亞甲基被替換為氧原子或-CO-時,末端與氧原子或-CO-之間、或者氧原子或-CO-與氧原子或-CO-之間的碳數例如為1~5,優選為2~3,更優選為2。
另外,作為由R41~R46和R56表示的可具有取代基的芳香族烴基,優選為碳數6~20,更優選為碳數6~15,進一步優選為碳數6~12。作為該芳香族烴基,可列舉出苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基、蒽基、菲基、聯苯基、三聯苯基等,優選地,為苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基,特別優選為苯基。另外,該芳香族烴基可具有1或2個以上的取代基,作為該取代基,可列舉出氟原子、氯原子、碘原子、溴原子等鹵素原子;氯甲基、三氟甲基等碳數1~6
的鹵代烷基;甲氧基、乙氧基等碳數1~6的烷氧基;羥基;胺磺醯基;甲基磺醯基等碳數1~6的烷基磺醯基;甲氧基羰基、乙氧基羰基等碳數1~6的烷氧基羰基等。
作為由R41~R46表示的可具有取代基的芳烷基,可列舉出亞甲基、伸乙基、伸丙基等碳數1~5的伸烷基與作為上述芳香族烴基說明的基團結合而成的基團等。
作為R41與R42結合而與它們結合的氮原子一起形成的環、R43與R44結合而與它們結合的氮原子一起形成的環、以及R45與R46結合而與它們結合的氮原子一起形成的環,可列舉吡咯烷環、嗎啉環、哌啶環、哌嗪環等含氮非芳香族4~7元環,優選地,可列舉出吡咯烷環、哌啶環等作為雜原子只具有1個氮原子的4~7元環。
其中,作為R41~R44和R56,優選碳數1~20的飽和烴基或可具有取代基的芳香族烴基,更優選各自獨立地為碳數1~8的飽和烴基或由下述式表示的基團。下述式中,*表示與氮原子的鍵合端。
R45~R46優選各自獨立地為碳數1~20的飽和烴
基、在碳數2~20的烷基的碳原子間***了氧原子的基團、或可具有取代基的芳香族烴基,或者R45與R46結合而與它們結合的氮原子一起形成環。更優選的形態為如下形態:R45~R46各自獨立地為碳數1~8的飽和烴基、烷氧基烷基、或由下述式表示的基團,或者R45與R46結合而形成作為雜原子只具有1個氮原子的4~7元環。下述式中,*表示與氮原子的鍵合端。
R47~R54從合成的容易性的方面出發,優選各自獨立地為氫原子、鹵素原子或碳數1~8的烷基,更優選各自獨立地為氫原子、甲基、氟原子或氯原子。
作為式(A-I)的陽離子部分,如下述表1中所示那樣,可列舉出由式(A-I-1)表示的陽離子1~陽離子16等。
表1中,Ph1~Ph9意味著由下述式表示的基團。式中,*表示鍵合端。
另外,表1中,Me表示甲基,Et表示乙基,iPr表示異丙基,Bu表示正丁基,EOE表示乙氧基乙基。
其中,作為式(A-I)的陽離子部分,優選陽離子1~陽離子6、陽離子11~陽離子16,特別優選陽離子1、陽離子2、或陽離子12~陽離子16,最優選為陽離子12、15、16。
作為化合物(Aa),可列舉由下述式表示的化合物。
著色固化性樹脂組合物中的化合物(Aa)的含有率,相對於固體成分的總量,通常為1質量%以上70質量%以下,優選為5質量%以上60質量%以下,更優選為10質量%以上60質量%以下,特別優選為15質量%以上50質量%以下。另外,化合物(Aa)的含有率,相對於著色劑(A)的總量,優選為20質量%以上,更優選為40質量%以上,進一步優選為60質量%以上,特別優選為80質量%以上,優選為100質量%以下。如果上述化合物(Aa)的含有率為上述的範圍內,更容易獲得所期望的分光、色濃度。應予說明,本說明書中“固體成分的總量”是指從本發明的著色固化性樹脂組合物中除去了溶劑的成分的合計量。固體成分的總量和相對於其的各成分的含量(含有率)例如可以藉由液相色譜、氣相色譜等公知的分析手段測定。
化合物(A-I)能夠按照日本特開2015-28121號公報中記載的方法製造。
染料(Ab)
作為染料,例如可列舉出色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)中在顏料以外分類為具有色調的物質的化合物、染色筆記(色染社)中記載的公知的染料。另外,染料與化合物(Aa)不同。特別優選呫噸染料。
呫噸染料為包含在分子內具有呫噸骨架的化合物的染料,作為呫噸染料,更優選為由以下的式(a1-1)表示的化合物(以下也稱為化合物(a1-1))。化合物(a1-1)可以為其互變異構體。
R5表示-OH、-SO3 -、-SO3H、-SO3 -Z+、-CO2H、-CO2 -Z+、-CO2R8、-SO3R8或-SO2NR9R10。
R6和R7相互獨立地表示氫原子或碳數1~6的烷基。
m表示0~5的整數。m為2以上時,多個R5可以相同,也可不同。
a表示0或1的整數。
X表示鹵素原子。
Z+表示+N(R11)4、Na+或K+,4個R11可以相同,也可不同。
R8表示碳數1~20的1價的飽和烴基,該飽和烴基中所含的氫原子可以被鹵素原子取代。
R9和R10相互獨立地表示氫原子或可具有取代基的碳數1~20的1價的飽和烴基,該飽和烴基中所含的-CH2-可被-O-、-CO-、-NH-或-NR8-替換,R9和R10可相互結合而形成
含有氮原子的3~10元環的雜環。
R11表示氫原子、碳數1~20的1價的飽和烴基或碳數7~10的芳烷基。]
作為上述呫噸染料,也進一步優選由以下的式(a1-2)表示的化合物(以下也稱為化合物(a1-2))。化合物(a1-2)可以為其互變異構體。
[式(a1-2)中,R21和R22相互獨立地表示碳數1~10的1價的飽和烴基,該R21、R22的飽和烴基中所含的氫原子可以被碳數6~10的芳香族烴基或鹵素原子取代,該芳香族烴基中所含的氫原子可以被碳數1~3的烷氧基取代,上述R21、R22的飽和烴基中所含的-CH2-可以被-O-、-CO-或-NR11-替換。
R23和R24相互獨立地表示碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷基硫烷基或碳數1~4的烷基磺醯基。
R21和R23可一起形成含有氮原子的環,R22和R24可一起形成含有氮原子的環。
p和q相互獨立地表示0~5的整數。p為2以上時,多個R33可以相同,也可不同,q為2以上時,多個R24可以相同,也可不同。
R11表示與上述相同的含義。]
作為R21和R22中的碳數1~10的1價的飽和烴基,可列舉R8中的基團中碳數1~10的基團。
作為可作為取代基具有的碳數6~10的芳香族烴基,可列舉與R1中的基團相同的基團。
作為碳數1~3的烷氧基,例如可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基等。
R21和R22優選相互獨立地為碳數1~3的1價的飽和烴基(例如甲基、乙基、丙基、異丙基)。
作為R23和R24中的碳數1~4的烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、異丙基、異丁基、仲丁基、叔丁基等。
作為R23和R24中的碳數1~4的烷基硫烷基,可列舉甲基硫烷基、乙基硫烷基、丙基硫烷基、丁基硫烷基和異丙基硫烷基等。
作為R23和R24中的碳數1~4的烷基磺醯基,可列舉甲基磺醯基、乙基磺醯基、丙基磺醯基、丁基磺醯基和異丙基磺醯基等。
R23和R24優選碳數1~4的烷基,更優選甲基、乙基,進一步優選甲基。
p和q優選0~2的整數,優選1或2。
這些中,作為呫噸染料,優選C.I.酸性紅289的磺醯胺化物、C.I.酸性紅289的季銨鹽、C.I.酸性紫102的磺醯胺化物或C.I.酸性紫102的季銨鹽。
作為呫噸染料,例如也可列舉出C.I.酸性紅51(以
下省略C.I.酸性紅的記載,只採用序號的記載。其他也同樣。)、52、87、92、94、388、C.I.酸性紫9、30、C.I.鹼性紅1(若丹明6G)、2、3、4、8、C.I.鹼性紅10(若丹明B)、11、C.I.鹼性紫10、11、25、C.I.溶劑紅218、C.I.媒染紅27、C.I.活性紅36(玫瑰紅B)、磺基若丹明G、日本特開2010-32999號公報中記載的呫噸染料和專利第4492760號公報中記載的呫噸染料等。
著色劑(A)可還包含顏料(Ac)。
作為顏料(Ac),可以無特別限定地使用公知的顏料。例如可列舉出色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)中分類為顏料的顏料,可以將它們單獨使用或者將2種以上組合使用。
著色混合液
製造本發明的著色固化性樹脂組合物時,化合物(Aa)優選在溶劑中溶解或分散、混合而製備著色混合液。藉由將著色混合液、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合引發劑(D)等混合來製備著色固化性樹脂組合物,能夠進一步提高由該著色固化性樹脂組合物形成的濾色器的耐熱性。
作為溶劑,只要是可以作為著色固化性樹脂組合物的溶劑(E)使用的溶劑,則可以使用任何溶劑。作為溶劑,例如可列舉出醚酯溶劑,優選地,可列舉將伸烷基二醇或聚伸烷基二醇的一個羥基醚化、將剩餘的羥基酯化而成的溶劑,例如丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、
乙二醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯等。這些可單獨使用或者包含多種。
著色混合液中,溶劑的含量相對於化合物(Aa)1質量份,例如,為1~50質量份,優選為2~30質量份,更優選為3~10質量份。
使化合物(Aa)在溶劑中分散而製備著色混合液時,優選使用分散劑。作為分散劑,例如能夠使用陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等的公知的顏料分散劑。這些顏料分散劑可以單獨使用,也可以將2種以上組合使用。作為顏料分散劑,以商品名表示,可列舉KP(信越化學工業(株)製造)、(共榮社化學(株)製造)、((株)製造)、EFKA(BASF公司製造)、(味之素 (株)製造)、Disperbyk(社製造)等。
該著色混合液中,分散劑的含量相對於化合物(Aa)100質量份,例如,為1~1000質量份,優選為3~100質量份,更優選為5~50質量份,進一步優選為10~30質量份。
著色劑(A)中包含染料(Ab)的情況下,著色混合液可預先包含染料(Ab)的一部分或全部、優選地一部分。在著色混合液中包含染料(Ab)的情況下,染料(Ab)的量相對於化合物(Aa)100質量份,例如,為0.1~20質量份,優選為0.5~10質量份,更優選為1~5質量份。
使化合物(Aa)在溶劑中分散而製備著色混合液的情況下,著色混合液可預先包含著色固化性樹脂組合物中含有的黏結劑樹脂(B)的一部分或全部、優選地一部分。藉由預先含有黏結劑樹脂(B),能夠進一步改善製成著色固化性樹脂組合物時的分散穩定性。著色混合液中的黏結劑樹脂(B)的含量,相對於化合物(Aa)100質量份,例如,為1~300質量份,優選為10~100質量份,更優選為20~70質量份。
著色固化性樹脂組合物中,著色劑(A)的含有率,相對於固體成分的總量,通常為1質量%以上80質量%以下,優選為5質量%以上70質量%以下,更優選為10質量%以上70質量%以下,進一步優選為15質量%以上65質量%以下。如果上述著色劑(A)的含有率為上述的範圍內,更容易獲得所期望的分光、色濃度。再有,本說明書中,“固體成分的總量”是指從本發明的著色固化性樹脂組合物中將溶劑除去的成分的合計量。固體成分的總量和相對於其的各成分的含量可以採用例如液相色譜、氣相色譜等公知的分析手段測定。
著色劑(A)包含染料(Ab)的情況下,化合物(Aa)與染料(Ab)之比(Aa/Ab)以質量基準計,優選為2以上,更優選為5以上,進一步優選為10以上,特別優選為12以上,優選為400以下,更優選為100以下,進一步優選為30以下,特別優選為20以下,最優選為18以下。
著色劑(A)包含染料(Ab)的情況下,可預先製備
包含染料(Ab)的上述著色混合液、或、包含染料(Ab)和溶劑的混合液。
黏結劑樹脂(B)
對黏結劑樹脂(B)並無特別限定,優選為鹼可溶性樹脂,更優選為具有來自從由不飽和羧酸和不飽和羧酸酐組成的組中選擇的至少1種單體(b1)(以下有時稱為“(b1)”)的結構單元的聚合物。
黏結劑樹脂(B)優選為具有來自具有碳數2~4的環狀醚結構和烯屬不飽和鍵的單體(b2)(以下有時稱為“(b2)”)的結構單元、和其他結構單元的共聚物。
作為其他結構單元,可列舉出來自可與單體(b1)共聚的單體(b3)(不過,不同於單體(b1)和單體(b2)。以下有時稱為“(b3)”)的結構單元、具有烯屬不飽和鍵的結構單元等。
作為(b1),可列舉出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-、間-、對-乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸;馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸;甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的雙環不飽和化合物;馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲
酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐和5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等不飽和二羧酸酐等。
可列舉琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯等2元以上的多元羧酸的不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;α-(羥基甲基)丙烯酸這樣的在同一分子中含有羥基和羧基的不飽和丙烯酸酯類等。
這些中,從共聚反應性的方面、得到的樹脂在鹼水溶液中的溶解性的方面出發,優選丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等。
(b2)是指具有碳數2~4的環狀醚結構(例如選自環氧乙烷環、氧雜環丁烷環、和四氫呋喃環中的至少1種)和烯屬不飽和鍵的聚合性化合物。(b2)優選為具有碳數2~4的環狀醚結構和(甲基)丙烯醯氧基的單體。
作為(b2),可列舉具有環氧乙基和烯屬不飽和鍵的單體(b2-1)(以下有時稱為“(b2-1)”)、具有氧雜環丁基和烯屬不飽和鍵的單體(b2-2)(以下有時稱為“(b2-2)”)和具有四氫呋喃基和烯屬不飽和鍵的單體(b2-3)(以下有時稱為“(b2-3)”)。
作為(b2-1),可列舉具有直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族不飽和烴被環氧化的結構的單體(b2-1-1)(以下有時稱為“(b2-1-1)”)和具有脂環式不飽和烴被環氧化的結構的單體(b2-1-2)(以下有時稱為“(b2-1-2)”)。
作為(b2-1-1),優選具有縮水甘油基和烯屬不飽和鍵的單體。作為(b2-1-1),具體地,可列舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯基醚、鄰-乙烯基苄基縮水甘油基醚、間-乙烯基苄基縮水甘油基醚、對-乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基-鄰-乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基-間-乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基-對-乙烯基苄基縮水甘油基醚、2,3-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯和2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯。
作為(b2-1-2),可列舉乙烯基環己烯一氧化物、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如,(註冊商標)2000;(株)大賽璐製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如,(註冊商標)A400;(株)大賽璐製造)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯(例如, (註冊商標)M100;(株)大賽璐製造)、由式(1)表示的化合物和由式(2)表示的化合物。
[式中,Ra和Rb各自獨立地表示氫原子或碳數1~4的烷基,該烷基中所含的氫原子可以被羥基取代。Xa和Xb各自獨立地表示單鍵、*-Rc-、*-Rc-O-、*-Rc-S-或*-Rc-NH-。Rc表示碳數1~6的伸烷基。*表示與O的鍵合端。]
由式(1)表示的化合物和由式(2)表示的化合物可各自單獨地使用,也可將由式(1)表示的化合物和由式(2)表示的化合物並用。將它們並用的情況下,由式(1)表示的化合物和由式(2)表示的化合物的比率(由式(1)表示的化合物:由式(2)表示的化合物)以摩爾基準表示,優選為5:95~95:5,更優選為10:90~90:10,進一步優選為20:80~80:20。
作為(b2-2),更優選具有氧雜環丁基和(甲基)丙烯醯氧基的單體。作為(b2-3),更優選具有四氫呋喃基和(甲基)丙烯醯氧基的單體。
在能夠進一步提高得到的濾色器的耐熱性、耐化學品性等的可靠性的方面,(b2)優選為(b2-1),在著色固化性樹脂組合物的保存穩定性優異的方面,(b2-1)優選為(b2-1-2)。
作為上述(b3),可列舉含有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體(b3-1)、二羰基亞胺衍生物的單體(b3-2)。
作為含有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體(b3-1),可列舉(甲基)丙烯酸2-羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、1,3-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇(甲基)丙烯酸酯、1,6-
己二醇(甲基)丙烯酸酯、3-甲基戊二醇(甲基)丙烯酸酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸烷基酯等。
上述含有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體優選為具有碳數1~10的烷基的(甲基)丙烯酸羥基烷基酯,更優選為具有碳數1~8、進一步優選地碳數1~6、特別優選地碳數1~4的烷基的含有羥基的(甲基)丙烯酸酯。
(b3-1)優選為(甲基)丙烯酸羥基甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯,更優選為(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯。
作為二羰基亞胺衍生物的單體(b3-2),可列舉N-苯基馬來醯亞胺、N-甲苯基馬來醯亞胺等具有芳香族烴基的二羰基亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-環庚基馬來醯亞胺等具有脂環式烴基的二羰基亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-苯乙基馬來醯亞胺等具有芳烷基的二羰基亞胺等。
上述二羰基亞胺衍生物的單體(b3-2)優選為具有碳數4~20的烴基的N取代馬來醯亞胺,更優選為具有碳數4~20的脂環式烴基、碳數6~20的芳香族烴基、碳數7~20的芳烷基、或琥珀醯亞胺基的N取代馬來醯亞胺。上述N取代馬來醯亞胺具有的取代基更優選為碳數4~16的脂環式烴基、碳數6~16的芳香族烴基、碳數7~16的芳烷基。
烴基中所含的氫原子可以被胺基、碳數1~5的烷氧基、苯基胺基、鹵素原子、羥基等取代。
其中,二羰基亞胺衍生物的單體優選為具有碳數4~20的脂環式烴基的N取代馬來醯亞胺,更優選為N-環己基馬來
醯亞胺、N-環庚基馬來醯亞胺、N-環辛基馬來醯亞胺、N-環十二烷基馬來醯亞胺,進一步優選為N-環己基馬來醯亞胺。
作為(b3),作為(b3-1)、(b3-2)以外的單體(b3-3),可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(該技術領域中,作為慣用名,稱為“(甲基)丙烯酸雙環戊酯”。另外,有時稱為“(甲基)丙烯酸三環癸酯”。)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烯-8-基酯(該技術領域中,作為慣用名,稱為“(甲基)丙烯酸雙環戊烯酯”。)、(甲基)丙烯酸雙環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯;馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等雙環不飽和化合物;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對-甲氧基苯乙烯等含有乙烯基的芳香族化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈等含有乙烯基的腈;氯乙烯、偏氯乙烯等鹵化烴;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺等含有乙烯
基的醯胺;醋酸乙烯酯等酯;1,3-丁二烯、異戊二烯和2,3-二甲基-1,3-丁二烯的二烯等。
這些中,作為(b3-3),從共聚反應性和耐熱性的觀點出發,優選含有乙烯基的芳香族化合物、雙環不飽和化合物。具體地,優選苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、和雙環[2.2.1]庚-2-烯。
具有來自(b1)的結構單元的聚合物例如可藉由在聚合引發劑的存在下將導入聚合物的結構單元的單體在溶劑中進行聚合而製造。作為溶劑,只要將各單體溶解即可,可列舉出作為本發明的著色固化性樹脂組合物的溶劑(E)後述的溶劑等。
根據需要,可使用羧酸或羧酸酐與環狀醚的反應催化劑(例如三(二甲基胺基甲基)苯酚等)和阻聚劑(例如氫醌等)等。
作為羧酸酐,可列舉出在(b1)中列舉的酸酐等。
樹脂可單獨使用,也可將2種以上組合。
黏結劑樹脂(B)的聚苯乙烯換算的重均分子量通常為3,000~100,000,優選為4,000~50,000,更優選為5,000~35,000,進一步優選為5,000~30,000,特別優選為5,500~30,000。如果分子量在上述的範圍內,塗膜硬度提高,殘膜率也高,未曝光部對於顯影液的溶解性良好,存在著色圖案的解析度提高的傾向。黏結劑樹脂(B)的分子量分佈[重均分子量(Mw)/數均分子量(Mn)]優選為1.1~6,更優
選為1.2~4,進一步優選為1.3~3。
黏結劑樹脂(B)的酸值(固體成分換算)優選為1~170mg-KOH/g,更優選為15~150mg-KOH/g,進一步優選為80mg-KOH/g~135mg-KOH/g。酸值為作為中和黏結劑樹脂(B)1g所需的氫氧化鉀的量(mg)所測定的值,例如可以藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。
其中,黏結劑樹脂(B)優選至少包含來自(b1)的結構單元和來自(b2)的結構單元。
另外,本發明的黏結劑樹脂(B)優選還包含來自(b3)的結構單元,更優選包含來自含有羥基的(甲基)丙烯酸酯單體(b3-1)的結構單元和來自二羰基亞胺衍生物的單體(b3-2)的結構單元的至少一者(優選地兩者)。
這種情況下,黏結劑樹脂(B)優選包含(b1)、(b2)、(b3-1)和(b3-2)的共聚物。該共聚物的含有率,在黏結劑樹脂(B)中,優選為50質量%以上,更優選為60質量%以上,進一步優選為100質量%以下。
(b3-1)和(b3-2)的合計,在構成黏結劑樹脂(B)的全部單體中,優選為25質量%以上90質量%以下,更優選為35質量%以上,進一步優選為40質量%以上,特別優選為45質量%以上,更優選為90質量%以下,進一步優選為80質量%以下。
黏結劑樹脂(B)的合計的含有率,相對於固體成分的總量,優選為7~65質量%,更優選為10~60質量%,進一步優選為13~60質量%,特別優選為17~55質量%。如果黏結劑樹脂(B)的含有率在上述的範圍內,則著色圖案形
成容易,存在著色圖案的解析度和殘膜率提高的傾向。
聚合性化合物(C)
作為聚合性化合物(C),使用具有2個以上的烯屬不飽和鍵的聚合性化合物,其中在本發明中,作為該聚合性化合物(C),使用烯屬不飽和鍵的數不同的2種以上的化合物。即,聚合性化合物(C)包含具有2個以上的烯屬不飽和鍵的第1聚合性化合物(C1)和具有比該第1聚合性化合物(C1)多的烯屬不飽和鍵的第2聚合性化合物(C2)。
第1聚合性化合物(C1)具有的烯屬不飽和鍵的數與第2聚合性化合物(C2)具有的烯屬不飽和鍵的數之差優選為2以上,優選為4以下。另外,第1聚合性化合物(C1)具有的烯屬不飽和鍵的數優選為2以上、4以下。第2聚合性化合物(C2)具有的烯屬不飽和鍵的數優選為5以上,優選為8以下。
再有,在第1聚合性化合物(C1)或第2聚合性化合物(C2)中包含2種以上的聚合性化合物的情況下,上述烯屬不飽和鍵的數設為對於第1聚合性化合物(C1)或第2聚合性化合物(C2)藉由加權平均求出的值。具體地,對於所含的聚合性化合物的每種算出質量比例和烯屬不飽和鍵的數的積,設為將得到的值合計而得到的值。
第1聚合性化合物(C1)和第2聚合性化合物(C2)優選為具有(甲基)丙烯酸酯結構的化合物,更優選為具有丙烯酸酯結構的化合物。另外,聚合性化合物(C1)、(C2)進一步優選為多元醇化合物的(甲基)丙烯酸酯(優選地丙烯酸
酯)。
作為多元醇化合物,可列舉出烷烴二醇、苯二酚等二醇;三羥甲基丙烷、三(羥基乙基)異氰脲酸酯、三(羥基甲基)乙基琥珀酸等三醇;季戊四醇等四醇;二季戊四醇等六醇;三季戊四醇等八醇;四季戊四醇等十醇等。
作為具有2個以上的烯屬不飽和鍵的聚合性化合物,可列舉出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚和3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等具有2個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰脲酸酯、2,2,2-三(甲基)丙烯醯氧基甲基乙基琥珀酸等具有3個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯等具有4個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯等具有5個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等具有6個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯等具有7個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯等具有8個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;四季戊四醇九(甲
基)丙烯酸酯等具有9個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物;四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯等具有10個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物等。
聚合性化合物(C)的分子量優選為150以上2,900以下,更優選為250以上1,500以下。另外,第1聚合性化合物(C1)的分子量優選為150以上且不到500,更優選為200以上450以下。第2聚合性化合物(C2)的分子量優選為500以上2,900以下,更優選為550以上1,500以下。
第1聚合性化合物(C1)的比例,相對於第1聚合性化合物(C1)和第2聚合性化合物(C2)的合計,優選為5質量%以上50質量%以下,更優選為10質量%以上35質量%以下,進一步優選為15質量%以上30質量%以下。
聚合性化合物(C)中所含的第1聚合性化合物(C1)和第2聚合性化合物(C2)的合計的比例,在聚合性化合物(C)的總量100質量%中,優選為80質量%以上,更優選為90質量%以上,進一步優選為95質量%以上,特別優選為98質量%以上,尤其優選為100質量%以下。
聚合性化合物(C)可進一步包含其他聚合性化合物(C3)。作為其他聚合性化合物(C3),可列舉出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮、上述的(a)、(b)和(c)等的具有1個烯屬不飽和鍵的聚合性化合物等。
聚合性化合物(C)包含其他聚合性化合物(C3)的情況
下,其含有率在聚合性化合物(C)100質量%中,優選為2質量%以上20質量%以下,更優選為5質量%以上10質量%以下。
本發明的著色固化性樹脂組合物中的聚合性化合物(C)的含有率,相對於固體成分的總量,優選為1質量%以上60質量%以下,更優選為5質量%以上50質量%以下,進一步優選為10質量%以上40質量%以下,特別優選為12質量%以上37質量%以下。黏結劑樹脂(B)與聚合性化合物(C)的含量比(黏結劑樹脂(B):聚合性化合物(C))以質量基準計,優選為20:80~80:20,更優選為35:65~80:20。如果聚合性化合物(C)的含量在上述的範圍內,存在著色圖案形成時的殘膜率和濾色器的耐化學品性提高的傾向。
聚合引發劑(D)
聚合引發劑(D)只要為可藉由光、熱的作用產生活性自由基、酸等從而引發聚合的化合物就沒有特別的限定,可以使用公知的聚合引發劑。聚合引發劑(D)優選為可藉由光的作用而引發聚合的光聚合引發劑。
聚合引發劑(D)優選為包含選自烷基苯基酮化合物、三嗪化合物、醯基氧化膦化合物、O-醯基肟化合物和聯咪唑化合物中的至少一種的聚合引發劑,更優選為包含O-醯基肟化合物的聚合引發劑。
作為O-醯基肟化合物,可以舉出:N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基
-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺和N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺。也可以使用Irgacure(註冊商標)OXE01、OXE02(以上為BASF公司製造)、N-1919、NCI-930(ADEKA公司製造)等市售品。其中,優選選自N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺及N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺中的至少1種,更優選N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺。
烷基苯基酮化合物,可以舉出:2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫烷基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-2-苄基丁烷-1-酮和2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮。可以使用Irgacure 369、907、379(以上為BASF公司製造)等市售品。
烷基苯基酮化合物可以是2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮的低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮和苯偶醯二甲基縮酮。
作為三嗪化合物,可以舉出:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪和2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪。
作為醯基氧化膦化合物,可以舉出:2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦。可使用Irgacure(註冊商標)819(BASF公司製造)等的市售品。
作為聯咪唑化合物,具體地,可以舉出:2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯咪唑、日本特開平6-75372號公報、日本特開平6-75373號公報、日本特公昭48-38403號公報、日本特開昭62-174204號公報、日本特開平07-010913號公報中記載的化合物和由下述式表示的化合物等。
作為其他聚合引發劑,可以舉出:苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚等苯偶姻化合物;二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶醯、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。這些聚合引發劑優選與後述的聚合引發助劑(特別是
胺系聚合引發助劑)組合使用。
另外,作為聚合引發劑(D),優選將O-醯基肟化合物與選自烷基苯基酮化合物、三嗪化合物、醯基氧化膦化合物、和聯咪唑化合物中的至少一種(更優選地烷基苯基酮化合物)組合。
聚合引發劑(D)中,O-醯基肟化合物的含有率優選為20質量%以上,更優選為30質量%以上,優選為100質量%以下。
聚合引發劑(D)的含量,相對於黏結劑樹脂(B)和聚合性化合物(C)的合計量100質量份,通常為0.1~40質量份,優選為0.1~30質量份,更優選為1~30質量份,特別優選為1~20質量份。
聚合引發助劑
聚合引發助劑為用於促進由聚合引發劑(D)引發聚合的聚合性化合物(C)的聚合的化合物或者增感劑。在本發明的著色固化性樹脂組合物含有聚合引發助劑的情況下,通常與聚合引發劑(D)組合使用。
作為聚合引發助劑,可以舉出:胺系聚合引發助劑、烷氧基蒽系聚合引發助劑、噻噸酮系聚合引發助劑和羧酸系聚合引發助劑。
作為胺系聚合引發助劑,可以舉出:三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等鏈烷醇胺;N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通稱米蚩酮)、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮和4,4’-雙(乙基甲基胺基)二苯甲
酮,優選地可列舉出4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等烷基胺基二苯甲酮,更優選地可列舉出烷基胺基二苯甲酮,進一步優選地可列舉出4,4’-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。也可以使用EAB-F(保土穀化學工業(株)製造)等市售品。
作為烷氧基蒽系聚合引發助劑,可以舉出:9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽和2-乙基-9,10-二丁氧基蒽。
作為噻噸酮系聚合引發助劑,可以舉出:2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮和1-氯-4-丙氧基噻噸酮。
作為羧酸系聚合引發助劑,可以舉出:苯基硫烷基乙酸、甲基苯基硫烷基乙酸和N-苯基甘胺酸。
使用聚合引發助劑的情況下,其含量相對於黏結劑樹脂(B)和聚合性化合物(C)的合計量100質量份,優選為0.1~30質量份,更優選為1~20質量份。如果聚合引發助劑的含量為該範圍內,能夠以更高感度形成著色圖案,濾色器的生產率傾向於提高。
溶劑(E)
對溶劑(E)沒有限定,可單獨使用該領域中通常所使用的溶劑或者將2種以上組合使用。具體地,可以舉出:酯溶劑(分子內含有-COO-且不含-O-的溶劑)、醚溶劑(分子內含有-O-且不含-COO-的溶劑)、醚酯溶劑(分子內含有-COO-和-O-的溶劑)、酮溶劑(分子內含有-CO-且不含-COO-的溶
劑)、醇溶劑(分子內含有OH且不含-O-、-CO-及-COO-的溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑和二甲基亞碸。
作為酯溶劑,可以舉出:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸異丁酯、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、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、環己醇乙酸酯和γ-丁內酯。
作為醚溶劑,可以舉出:乙二醇單甲基醚、乙二醇單丁基醚、二甘醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚、三丙二醇單甲基醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、四氫吡喃、1,4-二噁烷、二甘醇二甲基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二丁基醚、苯甲醚、苯***和甲基苯甲醚。
作為醚酯溶劑,可以舉出:甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯和二丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇二乙酸酯。
作為酮溶劑,可以舉出:4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、
環戊酮、環己酮和異佛爾酮。
作為醇溶劑,可以舉出:丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇和甘油。
作為芳香族烴溶劑,可以舉出:苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯。
作為醯胺溶劑,可以舉出:N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺和N-甲基吡咯烷酮。
這些溶劑可以將二種以上組合。
上述溶劑中,從塗布性、乾燥性的方面出發,優選1atm下的沸點為120℃以上、210℃以下的有機溶劑。其中,優選丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲基醚、乙二醇單丁基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、環己酮、N,N-二甲基甲醯胺和N-甲基吡咯烷酮,更優選丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、乙二醇單丁基醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、N,N-二甲基甲醯胺和N-甲基吡咯烷酮。
溶劑(E)的含有率,相對於著色固化性樹脂組合物的總量,通常為70~95質量%,優選為75~92質量%,更優選為75~90質量%。如果溶劑(E)的含有率為上述的範圍,則塗布時的平坦性變得良好,另外,由於形成了濾色器時色濃度沒有不足,因此具有顯示特性變得良好的傾向。
流平劑
作為流平劑,可以舉出:有機矽系表面活性劑、氟系表面活性劑及具有氟原子的有機矽系表面活性劑。這些表面活性劑也可以在側鏈具有聚合性基團。
作為有機矽系表面活性劑,可以舉出:分子內具有矽氧烷鍵的表面活性劑。具體而言,可以舉出:Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(東麗道康寧(株)製造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(株)製造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452及TSF4460(Momentive Performance Materials Japan合同會社製造)。
作為氟系表面活性劑,可以舉出分子內具有氟碳鏈的表面活性劑。具體而言,可以舉出:Fluorad(註冊商標)FC430、Fluorad FC431(住友3M(株)製造)、Megafac(註冊商標)F142D、Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F177、Megafac F183、Megafac F554、Megafac R30、Megafac RS-718-K(DIC(株)製造)、EFTOP(註冊商標)EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF351、EFTOP EF352(三菱材料電子化成(株)製造)、Surflon(註冊商標)S381、Surflon S382、Surflon SC101、Surflon SC105(旭硝子(株)製造)及E5844((株)Daikin Fine Chemical研究所製造)。
作為具有氟原子的有機矽系表面活性劑,可以舉出:分子內具有矽氧烷鍵及氟碳鏈的表面活性劑。具體而言,可以舉出:Megafac(註冊商標)R08、Megafac BL20、Megafac F475、Megafac F477及Megafac F443(DIC(株)製造)。
流平劑的含有率相對於著色固化性樹脂組合物的總量,通常為0.0005質量%以上0.6質量%以下,優選為0.001質量%以上0.5質量%以下,更優選為0.001質量%以上0.2質量%以下,進一步優選為0.002質量%以上0.1質量%以下,特別優選為0.005質量%以上0.07質量%以下。如果流平劑的含有率在上述的範圍內,能夠使濾色器的平坦性變得良好。
其他成分
本發明的著色固化性樹脂組合物,根據需要可含有填充劑、其它的高分子化合物、密合促進劑、抗氧化劑、光穩定劑、鏈轉移劑等該技術領域中公知的添加劑。
著色固化性樹脂組合物的製造方法
本發明的著色固化性樹脂組合物,例如,可以藉由將作為著色劑(A)的化合物(Aa)、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合引發劑(D)、以及根據需要添加的、染料、溶劑、流平劑、聚合引發助劑和其他成分混合而製備。作為著色劑(A),除了化合物(Aa)以外,也能夠進一步混合顏料等著色劑。顏料優選以預先與溶劑(E)的一部分或全部混合、使用珠磨機等分散到顏料的平均粒徑成為0.2μm以下的程度
的顏料分散液的狀態使用。此時,根據需要可配合上述顏料分散劑、黏結劑樹脂(B)的一部分或全部。
優選使用孔徑0.01~10μm左右的過濾器將混合後的著色固化性樹脂組合物過濾。
濾色器的製造方法
作為由本發明的著色固化性樹脂組合物製造作為像素的著色圖案的方法,可以舉出:光刻法、噴墨法、印刷法等。其中,優選光刻法。光刻法為將著色固化性樹脂組合物塗布於基板,使其乾燥而形成著色組合物層,經由光掩模將該著色組合物層曝光而進行顯影、得到著色圖案的方法。在光刻法中,藉由在曝光時不使用光掩模及/或不顯影,可形成作為上述著色組合物層的固化物的著色塗膜。能夠使這樣形成的著色圖案、著色塗膜成為本發明的濾色器。
製作的濾色器的膜厚可根據目的、用途等適宜調整,通常為0.1~30μm,優選為0.1~20μm,更優選為0.5~6μm。
作為基板,可使用玻璃板、樹脂板、矽、在上述基板上形成了鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等的基板。也可以在這些基板上形成其它的濾色器層、樹脂層、電晶體、電路等。
利用光刻法的各色像素的形成可藉由公知或慣用的裝置、條件來進行。例如可如下述那樣製作。
首先,將著色固化性樹脂組合物塗布在基板上,進行加熱乾燥(預烘焙)及/或減壓乾燥,由此除去溶劑等揮
發成分而使其乾燥,得到平滑的著色組合物層。作為塗布方法,可以舉出:旋塗法、狹縫塗布法以及狹縫和旋塗法。
接著,著色組合物層經由用於形成目標的著色圖案的光掩模進行曝光。為了可以對曝光面整體均勻地照射平行光線或可以進行光掩模和形成有著色組合物層的基板的正確的對位,優選使用掩模對準器及步進器等曝光裝置。藉由使曝光後的著色組合物層與顯影液接觸而進行顯影,在基板上形成著色圖案。藉由顯影,著色組合物層的未曝光部溶解於顯影液而被除去。作為顯影液,優選氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物的水溶液。顯影方法可以為旋覆浸沒法、浸漬法及噴霧法的任一者。進而,在顯影時,可以使基板沿任意角度傾斜。顯影後,優選進行水洗。
優選對得到的著色圖案進一步進行後烘焙。具有這樣得到的著色圖案、著色塗膜的濾色器,為了賦予各種的特性,可進一步供於表面塗布處理。
由本發明的著色固化性樹脂組合物形成的濾色器可用作顯示裝置(例如,液晶顯示裝置、有機EL裝置、電子紙等)及固體攝像元件中所使用的濾色器。
以下列舉實施例對本發明更具體地說明,本發明當然並不受下述實施例限制,在適合前述和後述的要點的範圍內適當地加以改變來實施也當然是可以的,這些都包含在本發明的技術範圍內。再有,以下中,只要無特別說
明,“份”意味著“質量份”,“%”意味著“質量%”。
合成例1
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入N-甲基苯胺(東京化成工業(株)製造)15.3份和N,N-二甲基甲醯胺60份後,將混合溶液冰冷。在冰冷下歷時30分鐘一點點地加入60%氫化鈉(東京化成工業(株)製造)5.7份後,邊升溫到室溫邊攪拌1小時。將4,4’-二氟二苯甲酮(東京化成工業(株)製造)10.4份一點點地加入反應液中,在室溫下攪拌24小時。將反應液一點點地加入到冰水200份中後,在室溫下靜置15小時,將水藉由傾析除去,作為殘渣得到了黏稠固體。在該黏稠固體中加入了甲醇60份後,在室溫下攪拌15小時。將析出的固體過濾分離後,用柱色譜精製。將精製的淡黃色固體在減壓下60℃下乾燥,得到了9.8份由式(C-I-18)表示的化合物。
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入由式(B-I-7)表示的化合物8.2份、由式(C-I-18)表示的化合物10份和甲苯20份後,接下來,加入***12.2份,在95~100℃下攪拌3小時。接下來,將反應混合物冷卻到室溫後,用異丙醇170份稀釋。接下來,將稀釋的反應溶液注入到飽和食鹽水300份中後,加入甲苯
100份,攪拌30分鐘。接下來,停止攪拌,靜置30分鐘,分離為有機層和水層。將水層藉由分液操作廢棄後,將有機層用飽和食鹽水300份清洗。在有機層中加入適當量的芒硝,攪拌30分鐘後,得到了過濾並乾燥的有機層。將得到的有機層用蒸發器將溶劑餾除,得到了青紫色固體。進而,將青紫色固體在減壓下在60℃下乾燥,得到了18.4份的由式(A-II-18)表示的化合物。
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入由式(A-II-18)表示的化合物8份、甲醇396份後,在室溫下攪拌30分鐘,製備青色溶液。接下來,在青色溶液中投入水396份後,進而在室溫下攪拌30分鐘,得到了反應溶液。
在燒杯中投入水53份,進而在該水中投入Keggin型磷鎢酸(Aldrich公司製造)11.8份和甲醇53份,在空氣氣氛下、室溫下混合,製備磷鎢酸溶液。
歷時1小時將得到的磷鎢酸溶液滴入前面製備的反應溶液中。進而在室溫下攪拌30分鐘後,過濾,得到了青色固體。將得到的青色固體投入甲醇200份中,使其分散1小時後過濾,將該操作反複進行2次。將藉由該操作得到的青
色固體投入水200份中,使其分散1小時後過濾,將該操作反複進行2次。將藉由該操作得到的青色固體在減壓下60℃下乾燥,得到了17.1份由式(A-I-18)表示的化合物。
合成例2
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入三(二亞苄基丙酮)二鈀(Aldrich公司製造)0.5份、XPhos(Aldrich公司製造)1.1份、叔丁醇鈉(東京化成工業(株)製造)34份、4,4’-二氯二苯甲酮(東京化成工業(株)製造)40份後,滴入N-異丙基苯胺(和光純藥工業(株)製造)43份、甲苯531份的溶液。升溫到80℃,攪拌2小時後,冷卻到室溫。將反應液過濾後,將濾液用1當量鹽酸200份進行分液精製。將得到的有機層用5%碳酸鈉水溶液200份分液精製。將得到的有機層用硫酸鎂120份乾燥,將固體成分過濾分離。將得到的有機層蒸餾後,在減壓下在60℃下乾燥,得到了由式(C-I-19)表示的化合物47份。
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入由式(B-I-7)表示的化合物1.9份、由式(C-I-19)表示的化合物3.1份和甲苯20份後,加入***9.0份,在95~100℃下攪拌3小時。將反應混合物冷卻到室溫後,用異丙醇46.6份稀釋。將稀釋的反應溶液注入飽和食鹽水149.1份中後,加入異丙醇124.2份,攪拌30分鐘。停止攪拌,靜置30分鐘,結果分離為有機層和水層。將水層藉由分液操作廢棄後,將有機層用飽和食鹽水91.6份清洗2次。在有機層中加入適當量的硫酸鎂,攪拌30分鐘後,得到了過濾並乾燥的有機層。將得到的有機層用蒸發器將溶劑餾除,得到了青紫色固體。進而將青紫色固體在減壓下60℃下乾燥,得到了4.0份由式(A-II-19)表示的化合物。
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入由式(A-II-19)表示的化合物8份、甲醇
396份後,在室溫下攪拌30分鐘,製備青色溶液。接下來,在青色溶液中投入水396份後,進而在室溫下攪拌30分鐘,得到了反應溶液。
在燒杯中投入到水53份中,進而在該水中投入Keggin型磷鎢酸(Aldrich公司製造)11.8份和甲醇53份,在空氣氣氛下、室溫下混合,製備磷鎢酸溶液。
歷時1小時將得到的磷鎢酸溶液滴入前面製備的反應溶液中。進而在室溫下攪拌30分鐘後,過濾,得到了青色固體。將得到的青色固體投入甲醇200份中,使其分散1小時後過濾,將該操作反複進行2次。將藉由該操作得到的青色固體投入水200份中,使其分散1小時後過濾,將該操作反複進行2次。將藉由該操作得到的青色固體在減壓下60℃下乾燥,得到了17.1份由式(A-I-19)表示的化合物。
合成例3
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入三(二亞苄基丙酮)二鈀(Aldrich公司製造)2.7份、XPhos(Aldrich公司製造)5.7份、叔丁醇鈉(東京化成工業(株)製造)25.3份、4,4’-二氯二苯甲酮(東京化成工業
(株)製造)30份後,滴入2,6-二甲基苯胺(和光純藥工業(株)製造)29份、甲苯154.6份的溶液。升溫到80℃攪拌2小時後,冷卻到室溫。將反應液用醋酸乙酯900份稀釋後,用離子交換水900份進行了分液精製。將得到的有機層用1當量鹽酸900份分液精製後,用5%碳酸鈉水溶液900份分液精製。將得到的有機層用硫酸鎂90份乾燥,將固體成分過濾分離。對得到的有機層用旋轉蒸發器蒸餾後,將得到的固體用甲苯560份清洗。將得到的固體用甲苯186.9份再次清洗後,在減壓下60℃下乾燥,得到了由式(C-I-20-1)表示的化合物42.2份。
以下的反應在氮氣氛下進行。在具備冷卻管和攪拌裝置的燒瓶中投入由式(C-I-20-1)表示的化合物10.0份、DMF75.2份,攪拌30分鐘後,投入叔丁醇鉀(東京化成工業(株)製造)8.0份。攪拌30分鐘後,滴入碘化乙烷11.1份,在35℃下攪拌3小時。將反應溶液冷卻到室溫後,滴入離子交換水300份中攪拌30分鐘。將得到的懸濁液過濾,將濾取的固體用離子交換水300份清洗。將得到的固體用甲醇74.8份清洗後,用甲醇41.0份清洗,在減壓下60℃下乾燥,得到了由式(C-I-20-2)表示的化合物1.6份。
除了將由式(C-I-18)表示的化合物變為由式(C-I-20-2)表示的化合物以外,與合成例1同樣地得到了由式(A-I-20)表示的化合物。
合成例4
除了將碘化乙烷變為碘化丁烷以外,與合成例3同樣地得到了由式(C-I-21)表示的化合物。
除了將由式(C-I-18)表示的化合物變為由式(C-I-21)表示的化合物以外,與合成例1同樣地得到了由式(A-I-21)表示的化合物。
合成例5
將由式(1x)表示的化合物20份和N-丙基-2,6-二甲基苯胺(和光純藥工業(株)製造)200份在遮光條件下混合,將得到的溶液在110℃下攪拌6小時。將得到的反應液冷卻到室溫後,添加到水800份、35重量%鹽酸50份的混合液中,在室溫下攪拌1小時,結果結晶析出。將析出的結晶作為吸濾的殘渣取得後乾燥,得到了由式(1-32)表示的化合物。
合成例6
在具備回流冷卻器、滴液漏斗和攪拌器的燒瓶內以0.02L/分流入氮,形成氮氣氛,裝入3-甲氧基-1-丁醇200份和乙酸3-甲氧基丁酯105份,邊攪拌邊加熱到70℃。接下來,使甲基丙烯酸60份、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯(由式(1-1)表示的化合物和由式(2-1)表示的化合物的摩爾比50:50的混合物。)240份溶解於乙酸3-甲氧基丁酯140份,製備溶液,使用滴液漏斗歷時4小時將該溶解液滴入保
溫於70℃的燒瓶內。另一方面,使用另外的滴液漏斗歷時4小時將聚合引發劑2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)30份溶解於乙酸3-甲氧基丁酯225份中的溶液滴入燒瓶內。聚合引發劑的溶液的滴入結束後,在70℃下保持4小時,然後冷卻到室溫,得到了固體成分32.6%、酸值110mg-KOH/g(固體成分換算)的樹脂B-1b溶液。得到的樹脂B-1b的重均分子量Mw為13,400,分子量分佈為2.50。
分散液的製備
將由式(A-I-18)表示的化合物10份、分散劑(BYK(註冊商標)-LPN6919(社製造))2份、樹脂B-1b(固體成分換算)4份、丙二醇單甲基醚乙酸酯84份和0.2mm的氧化鋯珠粒300份混合,使用塗料調理器(Red Devil社製造)振盪6小時,製備分散液(1)。
合成例7
在具備回流冷卻器、滴液漏斗和攪拌器的1L的燒瓶內流入適量的氮,置換為氮氣氛,裝入乳酸乙酯141份、丙二醇單甲基醚乙酸酯178份,邊攪拌邊加熱到85℃。接下來,歷時5小時滴入丙烯酸38份、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸-8或/和9-基酯的混合物25份、環己基馬來醯亞胺137份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯50份、丙二醇單甲基醚乙酸酯338份
的混合溶液。另一方面,歷時6小時滴入使2,2-偶氮二異丁腈5份溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯88份中的混合溶液。滴加結束後,在同溫度下保持4小時後,冷卻到室溫,得到了B型黏度(23℃)22mPas、固體成分25.5%、溶液酸值28mg-KOH/g的共聚物。生成的共聚物的重均分子量Mw為7700,分子量分佈為2.1。
對於上述的黏結劑聚合物的重均分子量(Mw)和數均分子量(Mn)的測定,使用GPC法,在以下的條件下進行。
裝置;K2479((株)島津製造作所製造)
柱;SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
柱溫度;40℃
溶劑;THF(四氫呋喃)
被檢液濃度;25mg/mL(溶劑;THF)
流速;1.0mL/min
檢測器;RI
校正用標準物質;TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(株)製造)
將上述得到的聚苯乙烯換算的重均分子量和數均分子量之比作為分子量分佈(Mw/Mn)。
實施例1~7和比較例1
以成為表4中所示的組成的方式將各成分混合,得到了著色固化性樹脂組合物。
A1-11)為將分散劑、B-15)、和E-16)欄記載的量的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合、預先分散而成。
A1-27)為將分散劑、B-15)、和E-16)欄記載的量的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合、預先分散而成。
A1-38)為將分散劑、B-15)、和E-16)欄記載的量的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合、預先分散而成。
A1-49)為將分散劑、B-15)、和E-16)欄記載的量的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合、預先分散而成。
A1-52)為將丙烯酸系顏料分散劑、B-15)、和E-16)欄記載的量的丙二醇單甲基醚乙酸酯混合、預先分散而成。
B-13)表示樹脂B-1含量的合計。
E-14)表示丙二醇單甲基醚乙酸酯含量的合計。
應予說明,表4中,各成分表示以下的物質。另
外,黏結劑樹脂(B)表示固體成分換算的質量份。
著色劑(A);1-1;由式(1-32)表示的化合物
著色劑(A);A1-1;由式(A-I-18)表示的化合物
著色劑(A);A1-2;由式(A-I-19)表示的化合物
著色劑(A);A1-3;由式(A-I-20)表示的化合物
著色劑(A);A1-4;由式(A-I-21)表示的化合物
著色劑(A);A1-5;C.I.顏料藍15:6
黏結劑樹脂(B);(B-1);樹脂(B-1)
聚合性化合物(C);(C1-1);三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(KAYARAD TMPTA;日本化藥(株)製造)
聚合性化合物(C);(C1-2);季戊四醇三丙烯酸酯(A-TMM-3L;新中村化學(株)製造)
聚合性化合物(C);(C1-3);2,2,2-三丙烯醯氧基甲基乙基琥珀酸(CBX-0;新中村化學(株)製造)
聚合性化合物(C);(C1-4);乙氧基化異氰脲酸三丙烯酸酯(A-9300;新中村化學(株)製造)
聚合性化合物(C);(C2-1);二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥(株)製造)
聚合引發劑(D);(D-1);N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure OXE 01;BASF公司製造)
溶劑(E);(E-1);丙二醇單甲基醚乙酸酯
溶劑(E);(E-2);丙二醇單甲基醚
流平劑(F);(F-1);聚醚改性矽油(Toray Silicone SH8400;東麗道康寧(株)製造)
圖案的製作
在5cm見方的玻璃基板(Eagle 2000;康寧社製造)上採用旋塗法塗布著色固化性樹脂組合物後,在100℃下預烘焙3分鐘。放冷後,使塗布了該著色固化性樹脂組合物的基板與石英玻璃製光掩模的間隔為80μm,使用曝光機(TME-150RSK;(株)製造),在大氣氣氛下、以35mJ/cm2的曝光量(365nm基準)進行光照射。作為光掩模,使用了形成了50μm線和間隙圖案的光掩模。光照射後,將上述塗膜在顯影液(以質量分率計,分別包含氫氧化鉀0.05%和丁基萘磺酸鈉0.2%的水溶液)中在25℃下浸漬顯影60秒,水洗後,在烘箱中、230℃下進行30分鐘後烘焙,得到了著色圖案。
溶解性評價
將2英寸見方的玻璃基板(Eagle 2000;康寧社製造)用中性洗劑、水和乙醇依次清洗後乾燥。在該玻璃基板上旋塗著色固化性樹脂組合物,接下來,在清潔烘箱中在100℃下預烘焙3分鐘,形成了著色組合物層。
接下來,將形成了著色組合物層的基板在液溫25℃的顯影液(以質量分率計,分別包含氫氧化鉀0.05%和丁基萘磺酸鈉0.2%的水溶液)中浸漬顯影,將距離基板的中心10mm的部分溶解完成的時間作為溶解時間。如果溶解時間為25秒以下,則溶解性良好。對於這樣的著色固化性樹脂
組合物,即使顯影時間短,也能夠製作殘渣等顯影不良得到了抑制的著色圖案,因此可以說生產率高。將結果示於表5中。
膜厚測定
對於得到的著色圖案,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(株)製造))測定了膜厚。將結果示於表5。
色度評價
對於得到的著色圖案,使用測色機(OSP-SP-200;奧林巴斯(株)製造)測定分光,使用C光源的特性函數,測定CIE的XYZ表色系中的xy色度座標(x、y)和明度Y。將結果示於表5。
直線性的觀察
對於顯影後水洗的基板,使用掃描型電子顯微鏡(S-4000;(株)日立製造)觀察形成的圖案的直線性。將形成的圖案的偏差寬度為1.0μm以下的情形記為○,將形成的圖案的偏差寬度超過1.0μm、直線性存在問題的情形記為×,示於表5中。
產業上的可利用性
根據本發明的著色固化性樹脂組合物,能夠形成在著色圖案形成時的顯影速度快、高明度並且直線性良好的濾色器。
Claims (5)
- 一種著色固化性樹脂組合物,其含有著色劑(A)、黏結劑樹脂(B)、聚合性化合物(C)和聚合引發劑(D),上述著色劑(A)是包含由具有色素骨架的陽離子、和含有選自鎢、鉬、矽和磷中的至少1種元素和氧的化合物的陰離子構成的化合物(Aa)的著色劑,上述聚合性化合物(C)包含具有烯屬不飽和鍵的數為2以上且4以下的第1聚合性化合物(C1)和具有烯屬不飽和鍵的數為5以上且8以下的第2聚合性化合物(C2)。
- 如請求項1之著色固化性樹脂組合物,其中,該第1聚合性化合物(C1)的比例,相對於第1聚合性化合物(C1)和第2聚合性化合物(C2)的合計,為5質量%以上、50質量%以下。
- 如請求項1之著色固化性樹脂組合物,其中,化合物(Aa)為由式(A-I)表示的化合物:
- 一種濾色器,其由如請求項1至3中任一項之著色固化性樹脂組合物形成。
- 一種顯示裝置,其包含如請求項4之濾色器。
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