TWI768074B - 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置 - Google Patents

感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI768074B
TWI768074B TW107122683A TW107122683A TWI768074B TW I768074 B TWI768074 B TW I768074B TW 107122683 A TW107122683 A TW 107122683A TW 107122683 A TW107122683 A TW 107122683A TW I768074 B TWI768074 B TW I768074B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
group
mass
ring
less
pigment
Prior art date
Application number
TW107122683A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201905592A (zh
Inventor
沢井良尚
裴麗華
伊藤敦哉
大津猛
Original Assignee
日商三菱化學股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商三菱化學股份有限公司 filed Critical 日商三菱化學股份有限公司
Publication of TW201905592A publication Critical patent/TW201905592A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI768074B publication Critical patent/TWI768074B/zh

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00Optical elements other than lenses
    • G02B5/20Filters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1339Gaskets; Spacers; Sealing of cells
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/027Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/09Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Optical Filters (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

本發明提供一種能夠形成抑制波長400~500 nm之漏光且機械特性優異之著色間隔物之感光性著色組合物、著色間隔物、以及具備此種著色間隔物之圖像顯示裝置。本發明之感光性著色組合物之一態樣含有(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物,於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,上述(a)著色劑含有橙色顏料,且上述(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為45質量%以上。

Description

感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置
本發明係關於一種感光性著色組合物等。詳細而言,本發明係關於一種可於例如液晶顯示器等之彩色濾光片中較佳地用於著色間隔物等之形成之感光性著色組合物、將該感光性著色組合物硬化所獲得之硬化物及著色間隔物、具備該著色間隔物之圖像顯示裝置。 將2017年6月30日向日本特許廳提出申請之日本專利特願2017-129366之說明書、專利申請之範圍、圖式及摘要之全部內容、以及本說明書所引用之文獻等所揭示之內容之一部分或全部引用至此,作為本說明書之揭示內容而併入。
液晶顯示器(LCD)係利用藉由施加至液晶之電壓之導通/斷開而切換液晶分子之排列之性質。另一方面,構成液晶顯示器之單元之各構件多為藉由以光微影法為代表之利用感光性組合物之方法所形成者。基於容易形成微細結構、對大面積基板之處理較容易等理由,今後亦預想將感光性組合物應用於較廣範圍。 又,液晶顯示器所使用之背光裝置因較高之解像度、較低之成本、較薄之外觀尺寸等特徵,現在LED(Light Emitting Diode,發光二極體)背光裝置於移動終端或電視之業界被廣泛採用。
最近,為了應對彩色液晶顯示器之進一步高精細、高亮度化,於主動矩陣型液晶顯示器中,提出了將彩色濾光片設置於TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)元件基板側之整合式彩色濾光片方式(COA方式)或僅將黑矩陣設置於TFT元件基板側之整合式黑矩陣方式(BOA方式)。根據該方式,與在彩色濾光片側形成黑矩陣之情形相比,無需留存與主動元件側之位置對準範圍,因此可提高開口率,其結果為,可謀求高亮度化。對於此種黑矩陣之結構,要求較高之遮光性或儘量抑制可見光區域之漏光。
又,伴隨液晶顯示器結構及製造步驟之簡化,亦開發有用以將液晶顯示器中之2塊基板之間隔保持為一定之所謂將柱狀間隔物、感光性間隔物及黑矩陣一體化而成之著色間隔物。作為此種著色間隔物,提出有使用複數種有機著色顏料作為顏料之著色間隔物(例如參照專利文獻1及2)。 又,另一方面,如專利文獻3~5般,亦提出有於邊框部之著色間隔物之對向部設置1層或2層以上之彩色濾光層之液晶顯示器。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]韓國公開專利第10-2011-0027079號公報 [專利文獻2]國際公開第2013/115268號 [專利文獻3]韓國公開專利第10-2013-0015734號公報 [專利文獻4]韓國公開專利第10-2014-0119912號公報 [專利文獻5]韓國公開專利第10-2017-0017447號公報
[發明所欲解決之問題]
本發明者等人研究後發現,各種面板結構中,尤其是於具備LED背光裝置之液晶顯示器中,於在邊框部之著色間隔物之對向部設置有藍色之彩色濾光層之結構之情形時,來自LED之藍色光成分容易透過,於使用專利文獻1或2所記載之感光性著色組合物所形成之著色間隔物中,大量產生波長400~500 nm下之漏光。 又,於製造液晶顯示器時,由於經由將具有著色間隔物之基板與對向基板壓接之步驟,因此著色間隔物需具有於壓接步驟中即使因外部壓力而變形、於去除外部壓力之情形時亦會恢復為原來之形狀之特性,即需具有彈性恢復率等機械特性。
本發明係鑒於上述情況而完成者,其目的在於提供一種能夠形成波長400~500 nm下之漏光得以抑制、機械特性優異之著色間隔物之感光性著色組合物。 [解決問題之技術手段]
本發明者等人為了解決上述課題而進行了努力研究,結果發現,藉由使用特定之顏料作為著色劑,將該顏料之含有比率設為特定範圍,且將著色劑之含有比率設為特定範圍,可解決上述課題,從而完成本發明。 即,本發明具有以下之[1]至[11]之構成。
[1]一種感光性著色組合物,其特徵在於:其係含有(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物者,且 於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下, 上述(a)著色劑含有橙色顏料,且 上述(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為45質量%以上。 [2]如[1]所記載之感光性著色組合物,其中上述橙色顏料含有選自由C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙64、及C.I.顏料橙72所組成之群中之至少1種。 [3]如[1]或[2]所記載之感光性著色組合物,其中上述(a)著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之含有比率為50質量%以下。
[4]如[1]至[3]中任一項所記載之感光性著色組合物,其中上述(a)著色劑進而含有黃色顏料。 [5]如[4]所記載之感光性著色組合物,其中上述黃色顏料含有選自由C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、及C.I.顏料黃150所組成之群中之至少1種。 [6]如[1]至[5]中任一項所記載之感光性著色組合物,其中於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為1質量%以上。
[7]如[1]至[6]中任一項所記載之感光性著色組合物,其係用於形成著色間隔物。
[8]一種感光性著色組合物,其特徵在於:其係含有(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物者,且 上述感光性著色組合物係用於形成著色間隔物, 於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,且 xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55、且0.35≦y≦0.50。 [9]一種硬化物,其係將如[1]至[8]中任一項所記載之感光性著色組合物硬化而獲得者。 [10]一種著色間隔物,其包含如[9]所記載之硬化物。 [11]一種圖像顯示裝置,其具備[10]所記載之著色間隔物。 [發明之效果]
根據本發明,可提供一種可形成波長400~500 nm下之漏光得以抑制、機械特性優異之著色間隔物之感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、進而具備此種著色間隔物之圖像顯示裝置。
以下,對本發明之實施形態進行具體說明,但本發明並不限定於以下之實施形態,可於其主旨之範圍內進行各種變更而實施。 再者,於本發明中,所謂「(甲基)丙烯酸」意指「丙烯酸及/或甲基丙烯酸」,「(甲基)丙烯酸酯」、「(甲基)丙烯醯基」亦相同。
所謂「(共)聚合物」意指包括均聚物(homopolymer)與共聚物(copolymer)之兩者,所謂「酸(酐)」、「(無水)…酸」意指包括酸與其酐兩者。又,於本發明中,所謂「丙烯酸系樹脂」意指含有(甲基)丙烯酸之(共)聚合物、含有具有羧基之(甲基)丙烯酸酯之(共)聚合物。
又,於本發明中,所謂「單體」係相對於所謂之高分子物質(聚合物)之用語,其含義除了狹義之單體(monomer)以外,亦包括二聚物、三聚物、低聚物等。 於本發明中,所謂「總固形物成分」意指感光性著色組合物中或下文所述之油墨中所含之溶劑以外之全部成分。 於本發明中,所謂「重量平均分子量」係指藉由GPC(凝膠滲透層析法)所獲得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)。 又,於本發明中,所謂「胺值」,只要無特別說明,則表示有效固形物成分換算之胺值,為每1 g分散劑之固形物成分之鹼量與當量之KOH之質量所表示之值。再者,下文對測定方法進行說明。另一方面,所謂「酸值」,只要無特別說明,則表示有效固形物成分換算之酸值,藉由中和滴定而算出。
又,於本說明書中,「質量」所表示之百分率或份與「重量」所表示之百分率或份含義相同。 又,於本說明書中,有時以顏料編號表示顏料之具體例,「C.I.顏料紅2」等用語意指色指數(C.I.)。
[感光性著色組合物] 本發明之感光性著色組合物含有 (a)著色劑、 (b)鹼可溶性樹脂、 (c)光聚合起始劑、及 (d)乙烯性不飽和化合物 作為必需成分,可視需要而進一步含有矽烷偶合劑等密接改善劑、界面活性劑(塗佈性提高劑)、顏料衍生物、光酸產生劑、交聯劑、巰基化合物、顯影改良劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等其他調配成分,通常各調配成分係以溶解或分散於溶劑中之狀態使用。
本發明之第一態樣之感光性著色組合物中,於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,上述(a)著色劑含有橙色顏料,且上述(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為45質量%以上。
另一方面,本發明之第二態樣之感光性著色組合物係著色間隔物形成用之感光性著色組合物,於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,且xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55、且0.35≦y≦0.50。
以下,只要無特別說明,則「本發明之感光性著色組合物」係指上述第一態樣之感光性著色組合物與第二態樣之感光性著色組合物之兩者。
<(a)著色劑> 本發明之感光性著色組合物所含之(a)著色劑係將感光性著色組合物進行著色之成分。藉由含有(a)著色劑,可獲得所需之光吸收特性。作為(a)著色劑,可使用顏料,亦可使用染料。
於第一態樣之本發明之感光性著色組合物中,(a)著色劑含有橙色顏料,且(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為45質量%以上。由於橙色顏料於吸收光譜中於波長440~490 nm附近具有吸收波峰之極大波長,因此認為藉由含有橙色顏料,可效率良好地減少波長400~500 nm下之漏光,尤其是藉由將橙色顏料之含有比率設為上述下限值以上,可將該漏光減少為實用上充分之程度。又,橙色顏料於波長500~600 nm吸收帶亦較廣,就容易提高光學密度(OD)之方面而言亦有效。另一方面,由於未達波長400 nm之吸收較少,因此與光聚合起始劑之吸收帶之重合較少,就光硬化性、感度之觀點而言亦有效。
作為橙色顏料(orange pigment),可列舉:C.I.顏料橙1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79。其中,就分散性或遮光性之方面而言,較佳為使用C.I.顏料橙13、43、64、72,於藉由紫外線使感光性著色組合物硬化之情形時,較佳為使用紫外線吸收率較低者作為橙色顏料,就該觀點而言,更佳為使用C.I.顏料橙64、72,尤佳為C.I.顏料橙64。
只要(a)著色劑中之橙色顏料之含有比率為45質量%以上,則無特別限定,就大幅地抑制波長400~500 nm之透過率之觀點而言,較佳為50質量%以上,更佳為60質量%以上,進而較佳為70質量%以上,進而更佳為80質量%以上,尤佳為90質量%以上,最佳為100質量%。 另一方面,就利用橙色顏料以外之著色劑之光學特性、使吸收波段變得更廣之觀點而言,較佳為95質量%以下,更佳為90質量%以下,進而較佳為85質量%以下,尤佳為80質量%以下。作為上限與下限之組合,例如較佳為45~95質量%,更佳為50~90質量%,進而較佳為60~85質量%,尤佳為70~80質量%。
(a)著色劑可含有橙色顏料以外之著色劑(以下簡記為「其他著色劑」)。作為其他著色劑,可列舉顏料或染料,就耐熱性之觀點而言,較佳為顏料,就色調、光硬化性、感度之觀點而言,較佳為有機顏料。
作為顏料,可列舉:黃色顏料、紅色顏料、藍色顏料、紫色顏料、綠色顏料、棕色顏料等有機著色顏料。 作為黃色顏料,可列舉:C.I.顏料黃1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75、81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、128、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208。其中,就分散性、可靠性之觀點而言,較佳為C.I.顏料黃83、117、129、138、139、150、154、155、180、185,進而較佳為C.I.顏料黃138、139、150,就遮光性之觀點而言,尤佳為C.I.顏料黃139。
作為紅色顏料,可列舉:C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、38、41、47、48、48:1、48:2、48:3、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、175、176、177、178、179、181、184、185、187、188、190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276。其中,就遮光性、分散性之觀點而言,較佳可列舉:C.I.顏料紅48:1、122、149、168、177、179、194、202、206、207、209、224、242、254,進而較佳可列舉:C.I.顏料紅177、209、224、254。再者,就分散性或遮光性之方面而言,較佳為使用C.I.顏料紅177、254、272,於藉由紫外線使感光性著色組合物硬化之情形時,較佳為使用紫外線吸收率較低者作為紅色顏料,就該觀點而言,更佳為使用C.I.顏料紅254、272。
作為藍色顏料,可列舉:C.I.顏料藍1、1:2、9、14、15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、17、19、25、27、28、29、33、35、36、56、56:1、60、61、61:1、62、63、66、67、68、71、72、73、74、75、76、78、79。其中,就遮光性之觀點而言,較佳可列舉:C.I.顏料藍15、15:1、15:2、15:3、15:4、15:6、16、60,進而較佳可列舉:C.I.顏料藍15:6、16。 再者,就分散性或遮光性之方面而言,較佳為使用C.I.顏料藍15:6、16、60,於藉由紫外線使感光性著色組合物硬化之情形時,較佳為使用紫外線吸收率較低者作為藍色顏料,就該觀點而言,更佳為使用C.I.顏料藍60。另一方面,如韓國註冊專利第10-1840984號公報所記載般,就可靠性、遮光性、彈性恢復率之觀點而言,較佳為使用C.I.顏料藍16。
作為紫色顏料,可列舉:C.I.顏料紫1、1:1、2、2:2、3、3:1、3:3、5、5:1、14、15、16、19、23、25、27、29、31、32、37、39、42、44、47、49、50。其中,就遮光性之觀點而言,較佳可列舉C.I.顏料紫19、23,進而較佳可列舉C.I.顏料紫23。 另一方面,就分散性之觀點而言,較佳為使用C.I.顏料紫29。
作為綠色顏料,可列舉:C.I.顏料綠1、2、4、7、8、10、13、14、15、17、18、19、26、36、45、48、50、51、54、55、58、59。其中,就分散性之觀點而言,較佳為C.I.顏料綠7、36。
作為棕色顏料(brown pigment),可列舉:C.I.顏料棕23、25、26、28、38、41、83、93。其中,就兼顧近紅外線透過性與遮光性之觀點而言,較佳可列舉C.I.顏料棕26、28、83、93。
該等有機著色顏料中,就於波長400~500 nm附近具有吸收帶之方面而言,較佳為黃色顏料或紅色顏料,更佳為黃色顏料。 於含有黃色顏料之情形時,(a)著色劑中之黃色顏料之含有比率並無特別限定,較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為10質量%以上,尤佳為20質量%以上,又,較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為35質量%以下,尤佳為30質量%以下。藉由設為上述下限值以上,有波長400~500 nm之透過率變低之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有光學密度(OD)變高之傾向。作為上限與下限之組合,例如較佳為1~50質量%,更佳為5~50質量%,進而較佳為10~40質量%,進而更佳為20~35質量%,尤佳為20~30質量%。
於含有紅色顏料之情形時,(a)著色劑中之紅色顏料之含有比率並無特別限定,較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,進而較佳為5質量%以上,尤佳為10質量%以上,又,較佳為40質量%以下,更佳為30質量%以下,進而較佳為20質量%以下,尤佳為15質量%以下。藉由設為上述下限值以上,有光學密度(OD)變高之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有波長400~500 nm之透過率變低之傾向。作為上限與下限之組合,較佳為1~40質量%,更佳為3~30質量%,進而較佳為5~20質量%,進而更佳為5~15質量%,尤佳為10~15質量%。
又,就色調之觀點而言,較佳為黃色顏料及紅色顏料以外之有機著色顏料、例如藍色顏料及紫色顏料之含有比率較低。就該觀點而言,(a)著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之合計之含有比率較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為30質量%以下,尤佳為20質量%以下,最佳為0質量%。即,最佳為於(a)著色劑中不含藍色顏料及紫色顏料。
(a)著色劑中之藍色顏料之含有比率較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為30質量%以下,尤佳為20質量%以下,最佳為0質量%。藉由設為上述上限值以下,有成為良好之色調之傾向。
(a)著色劑中之紫色顏料之含有比率較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為30質量%以下,尤佳為20質量%以下,最佳為0質量%。藉由設為上述上限值以下,有成為良好之色調之傾向。
另一方面,就遮光性之觀點而言,亦可含有藍色顏料及/或紫色顏料。於該情形時,(a)著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之合計之含有比率較佳為2質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為8質量%以上,尤佳為10質量%以上,又,較佳為50質量%以下,更佳為40質量%以下,進而較佳為30質量%以下,進而更佳為20質量%以下,尤佳為15質量%以下。藉由設為上述下限值以上,有光學密度(OD)變高之傾向,藉由設為上述上限值以下,有波長400~500 nm之透過率變低之傾向。作為上限與下限之組合,例如較佳為2~50質量%,更佳為5~40質量%,進而較佳為8~30質量%,進而更佳為10~20質量%,尤佳為10~15質量%。
又,作為其他著色劑,亦可含有黑色顏料。作為黑色顏料,可列舉有機黑色顏料或無機黑色顏料。作為有機黑色顏料,例如可列舉含有選自由下述式(1)所表示之化合物、上述化合物之幾何異構物、上述化合物之鹽、及上述化合物之幾何異構物之鹽所組成之群中的至少1種之有機黑色顏料。
[化1]
Figure 02_image001
式(1)中,R1 及R6 分別獨立為氫原子、CH3 、CF3 、氟原子或氯原子; R2 、R3 、R4 、R5 、R7 、R8 、R9 及R10 分別獨立為氫原子、鹵素原子、R11 、COOH、COOR11 、COO- 、CONH2 、CONHR11 、CONR11 R12 、CN、OH、OR11 、COCR11 、OOCNH2 、OOCNHR11 、OOCNR11 R12 、NO2 、NH2 、NHR11 、NR11 R12 、NHCOR12 、NR11 COR12 、N=CH2 、N=CHR11 、N=CR11 R12 、SH、SR11 、SOR11 、SO2 R11 、SO3 R11 、SO3 H、SO3 - 、SO2 NH2 、SO2 NHR11 或SO2 NR11 R12 ; 且選自由R2 與R3 、R3 與R4 、R4 與R5 、R7 與R8 、R8 與R9 、及R9 與R10 所組成之群中之至少1種組合可互相直接鍵結,或者利用氧原子、硫原子、NH或NR11 橋而互相鍵結; R11 及R12 分別獨立為碳數1~12之烷基、碳數3~12之環烷基、碳數2~12之烯基、碳數3~12之環烯基或碳數2~12之炔基。
通式(1)所表示之化合物之幾何異構物具有以下之核結構(其中省略結構式中之取代基),很可能最穩定的是反-反異構物。
[化2]
Figure 02_image003
於通式(1)所表示之化合物為陰離子性之情形時,較佳為藉由任意公知之合適之陽離子,例如金屬、有機、無機或金屬有機陽離子,具體而言為鹼金屬、鹼土金屬、過渡金屬、一級銨、二級銨、三烷基銨等三級銨、四烷基銨等四級銨或有機金屬錯合物補償其電荷而成之鹽。又,於通式(1)所表示之化合物之幾何異構物為陰離子性之情形時,較佳為同樣之鹽。
於通式(1)之取代基及該等之定義中,由於有遮蔽率變高之傾向,因此較佳為以下。其原因在於認為以下之取代基無吸收,不會對顏料之色相產生影響。 R2 、R4 、R5 、R7 、R9 及R10 分別獨立,較佳為氫原子、氟原子、或氯原子,進而較佳為氫原子。 R3 及R8 分別獨立,較佳為氫原子、NO2 、OCH3 、OC2 H5 、溴原子、氯原子、CH3 、C2 H5 、N(CH3 )2 、N(CH3 )(C2 H5 )、N(C2 H5 )2 、α-萘基、β-萘基、SO3 H或SO3 - ,進而較佳為氫原子或SO3 H。
R1 及R6 分別獨立,較佳為氫原子、CH3 或CF3 ,進而較佳為氫原子。 較佳為選自由R1 與R6 、R2 與R7 、R3 與R8 、R4 與R9 、及R5 與R10 所組成之群中之至少1種組合相同,更佳為R1 與R6 相同,R2 與R7 相同,R3 與R8 相同,R4 與R9 相同,且R5 與R10 相同。
碳數1~12之烷基例如為:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、2-甲基丁基、正戊基、2-戊基、3-戊基、2,2-二甲基丙基、正己基、庚基、正辛基、1,1,3,3-四甲基丁基、2-乙基己基、壬基、癸基、十一烷基或十二烷基。
碳數3~12之環烷基例如為:環丙基、環丙基甲基、環丁基、環戊基、環己基、環己基甲基、三甲基環己基、側柏基(thujyl)、降𦯉基、𦯉基、降蒈基(norcaryl)、蒈基、䓝基、降蒎基(norpinyl)、蒎基、1-金剛烷基或2-金剛烷基。
碳數2~12之烯基例如為:乙烯基、烯丙基、2-丙烯-2-基、2-丁烯-1-基、3-丁烯-1-基、1,3-丁二烯-2-基、2-戊烯-1-基、3-戊烯-2-基、2-䓝基-1-丁烯-3-基、2-甲基-3-丁烯-2-基、3-甲基-2-丁烯-1-基、1,4-戊二烯-3-基、己烯基、辛烯基、壬烯基、癸烯基或十二碳烯基。
碳數3~12之環烯基例如為:2-環丁烯-1-基、2-環戊烯-1-基、2-環己烯-1-基、3-環己烯-1-基、2,4-環己二烯-1-基、1-對䓝烯-8-基、4(10)-側柏烯-10-基、2-降𦯉烯-1-基、2,5-降𦯉二烯-1-基、7,7-二甲基-2,4-降蒈二烯-3-基或𦯉烯基(camphenyl)。
碳數2~12之炔基例如為:1-丙炔-3-基、1-丁炔-4-基、1-戊炔-5-基、2-甲基-3-丁炔-2-基、1,4-戊二炔-3-基、1,3-戊二炔-5-基、1-己炔-6-基、順-3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、反-3-甲基-2-戊烯-4-炔-1-基、1,3-己二炔-5-基、1-辛炔-8-基、1-壬炔-9-基、1-癸炔-10-基或1-十二碳炔-12-基。
鹵素原子例如為:氟原子、氯原子、溴原子或碘原子。
上述有機黑色顏料較佳為下述通式(2)所表示之化合物及/或上述化合物之幾何異構物,更佳為下述通式(2)所表示之化合物。
[化3]
Figure 02_image005
作為此種有機黑色顏料之具體例,可列舉商品名如下者:Irgaphor(註冊商標) Black S 0100 CF(BASF公司製造)。 該有機黑色顏料較佳為藉由下文所述之分散劑、溶劑、方法使其分散而使用。又,於分散時若存在上述通式(1)所表示之化合物之磺酸衍生物或上述化合物之磺酸衍生物、尤其是上述通式(2)所表示之化合物之磺酸衍生物或上述化合物之幾何異構物之磺酸衍生物,則存在提高分散性或保存性之情形。 又,作為有機黑色顏料,就光學特性與可靠性之觀點而言,較佳為使用韓國公開專利第10-2018-0052502號公報所記載之有機黑色顏料、或韓國公開專利第10-2018-0052864號公報所記載之有機黑色顏料。
又,作為其他有機黑色顏料,亦可列舉:苯胺黑、花青黑、苝黑等。又,亦可使用作為無機黑色顏料之碳黑。作為碳黑之例,可列舉如以下之碳黑。
三菱化學公司製造:MA7、MA8、MA11、MA77、MA100、MA100R、MA100S、MA220、MA230、MA600、MCF88、#5、#10、#20、#25、#30、#32、#33、#40、#44、#45、#47、#50、#52、#55、#650、#750、#850、#900、#950、#960、#970、#980、#990、#1000、#2200、#2300、#2350、#2400、#2600、#2650、#3030、#3050、#3150、#3250、#3400、#3600、#3750、#3950、#4000、#4010、OIL7B、OIL9B、OIL11B、OIL30B、OIL31B Degussa公司製造:Printex(註冊商標,以下相同)3、Printex3OP、Printex30、Printex30OP、Printex40、Printex45、Printex55、Printex60、Printex75、Printex80、Printex85、Printex90、Printex A、Printex L、Printex G、Printex P、Printex U、Printex V、SpecialBlack550、SpecialBlack350、SpecialBlack250、SpecialBlack100、SpecialBlack6、SpecialBlack5、SpecialBlack4、Color Black FW1、Color Black FW2、Color Black FW2V、Color Black FW18、Color Black FW200、Color Black S160、Color Black S170 Cabot公司製造:Monarch(註冊商標,以下相同)120、Monarch280、Monarch460、Monarch800、Monarch880、Monarch900、Monarch1000、Monarch1100、Monarch1300、Monarch1400、Monarch4630、REGAL(註冊商標,以下相同)99、REGAL99R、REGAL415、REGAL415R、REGAL250、REGAL250R、REGAL330、REGAL400R、REGAL55R0、REGAL660R、BLACK PEARLS480、PEARLS130、VULCAN(註冊商標) XC72R、ELFTEX(註冊商標)-8 Birla公司製造:RAVEN(註冊商標,以下相同)11、RAVEN14、RAVEN15、RAVEN16、RAVEN22RAVEN30、RAVEN35、RAVEN40、RAVEN410、RAVEN420、RAVEN450、RAVEN500、RAVEN780、RAVEN850、RAVEN890H、RAVEN1000、RAVEN1020、RAVEN1040、RAVEN1060U、RAVEN1080U、RAVEN1170、RAVEN1190U、RAVEN1250、RAVEN1500、RAVEN2000、RAVEN2500U、RAVEN3500、RAVEN5000、RAVEN5250、RAVEN5750、RAVEN7000
碳黑亦可使用由樹脂被覆者。若使用由樹脂被覆之碳黑,則具有提高對玻璃基板之密接性或體積電阻值之效果。作為由樹脂被覆之碳黑,例如可適宜地使用日本專利特開平09-71733號公報所記載之碳黑等。就體積電阻或介電常數之方面而言,可適宜地使用樹脂被覆碳黑。
該等顏料較佳為以平均粒徑通常成為1 μm以下、較佳為0.5 μm以下、進而較佳為0.25 μm以下之方式分散而使用。此處,平均粒徑之基準為顏料粒子之個數。 再者,於感光性著色組合物中,顏料之平均粒徑係根據藉由動態光散射(Dynamic Light Scattering,DLS)測得之顏料粒徑求出之值。粒徑測定係對經充分稀釋之感光性著色組合物(通常進行稀釋而製備為顏料濃度0.005~0.2質量%左右。但若有測定機器推薦之濃度,則按照該濃度)進行,於25℃下進行測定。
又,作為其他著色劑,除了上述顏料以外,亦可使用染料。作為可用作其他著色劑之染料,可列舉:偶氮系染料、蒽醌系染料、酞菁系染料、醌亞胺系染料、喹啉系染料、硝基系染料、羰基系染料、次甲基系染料等。 作為偶氮系染料,例如可列舉:C.I.酸性黃11、C.I.酸性橙7、C.I.酸性紅37、C.I.酸性紅180、C.I.酸性藍29、C.I.直接紅28、C.I.直接紅83、C.I.直接黃12、C.I.直接橙26、C.I.直接綠28、C.I.直接綠59、C.I.反應性黃2、C.I.反應性紅17、C.I.反應性紅120、C.I.反應性黑5、C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165、C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18、C.I.媒染紅7、C.I.媒染黃5、C.I.媒染黑7等。
作為蒽醌系染料,例如可列舉:C.I.還原藍4、C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.反應性藍19、C.I.反應性藍49、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等。 除此以外,作為酞菁系染料,例如可列舉C.I.Pad Blue5等,作為醌亞胺系染料,例如可列舉C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等,作為喹啉系染料,例如可列舉C.I.溶劑黃33、C.I.酸性黃3、C.I.分散黃64等,作為硝基系染料,例如可列舉C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3、C.I.分散黃42等。
另一方面,於第二態樣之本發明之感光性著色組合物中,(a)著色劑只要為可製成下文所述之xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55、且0.35≦y≦0.50之感光性著色組合物之著色劑或著色劑之組合,則無特別限定。
例如,可列舉使用紅色顏料與黃色顏料作為(a)著色劑,以色度座標(x,y)滿足上述範圍之方式調整其含有比率。又,亦可列舉:紅色顏料、黃色顏料及紫色顏料之組合;棕色顏料與黃色顏料之組合;棕色顏料、黃色顏料及紫色顏料之組合;橙色顏料與黃色顏料之組合;橙色顏料與紅色顏料之組合;橙色顏料、黃色顏料及紅色顏料之組合;橙色顏料與紫色顏料之組合;橙色顏料與藍色顏料之組合;橙色顏料、藍色顏料及紫色顏料之組合。又,亦可應用上述第一態樣中所列舉者。
將色度座標(x,y)滿足上述範圍之顏料種類及其含有比率之具體例與各具體例中之色度座標(x,y)之值示於表1。再者,表中之顏料之含有比率係感光性著色組合物之總固形物成分中之值。
[表1]
Figure 107122683-A0304-0001
表1中之簡稱係如以下所述。 Y139:C.I.顏料黃139 R254:C.I.顏料紅254 Br41:C.I.顏料棕41
<(b)鹼可溶性樹脂> 作為本發明所使用之(b)鹼可溶性樹脂,只要為含有羧基或羥基之樹脂,則無特別限定,例如可列舉環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、含羧基之環氧樹脂、含羧基之胺基甲酸酯樹脂、酚醛清漆系樹脂、聚乙烯基酚系樹脂等,其中,就優異之製版性之觀點而言,可適宜地使用 (b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂 (b2)丙烯酸系樹脂。 該等可單獨使用一種,或可混合使用複數種。
<(b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂> (b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂係使環氧樹脂(環氧化合物)與α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之反應物的由反應生成之羥基進而與多元酸、及/或其酐進行反應所獲得之樹脂。 又,於使上述多元酸及/或其酐與羥基進行反應前,使其與具有2個以上之可與該羥基進行反應之取代基的化合物進行反應後與多元酸及/或其酐進行反應所獲得之樹脂亦包含於上述(b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂中。
又,使上述反應中獲得之樹脂之羧基進而與具有可反應之官能基之化合物進行反應所獲得之樹脂亦包含於上述(b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂中。 如上所述,環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂於化學結構上實質上不具有環氧基,且並不限定於「(甲基)丙烯酸酯」,由於環氧化合物(環氧樹脂)為原料,且「(甲基)丙烯酸酯」為代表例,因此依照慣用而如此命名。
作為本發明所使用之(b1)環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂,具體而言,就顯影性、可靠性之觀點而言,可適宜地使用下述環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-1)及/或環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-2)(以下有時稱為「含羧基之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂」)。
<環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-1)> 藉由對環氧樹脂加成α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯,進而與多元酸及/或其酐進行反應所獲得之鹼可溶性樹脂。 <環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂鹼可溶性樹脂(b1-2)> 藉由對環氧樹脂加成α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯,進而與多元醇、以及多元酸及/或其酐進行反應所獲得之鹼可溶性樹脂。
此處,所謂環氧樹脂係亦包括藉由熱硬化形成樹脂前之原料化合物而言,作為該環氧樹脂,可自公知之環氧樹脂中適當選擇而使用。又,環氧樹脂可使用使酚性化合物與表鹵醇進行反應所獲得之化合物。作為酚性化合物,較佳為具有二價以上之酚性羥基之化合物,可為單體,亦可為聚合物。 作為成為原料之環氧樹脂之種類,可適宜地使用甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、三苯酚甲烷型環氧樹脂、聯苯酚醛清漆型環氧樹脂、萘酚醛清漆型環氧樹脂、作為二環戊二烯與苯酚或甲酚之加成聚合反應物與表鹵醇之反應產物之環氧樹脂、含金剛烷基之環氧樹脂、茀型環氧樹脂等,可適宜地使用此種主鏈具有芳香族環者。
又,作為環氧樹脂之具體例,例如可適宜地使用:雙酚A型環氧樹脂(例如三菱化學公司製造之「jER(註冊商標,以下相同)-828」、「jER-1001」、「jER-1002」、「jER-1004」、日本化藥公司製造之「NER-1302」(環氧當量323,軟化點76℃)等)、雙酚F型樹脂(例如三菱化學公司製造之「jER-807」、「jER-4004P」、「jER-4005P」、「jER-4007P」、日本化藥公司製造之「NER-7406」(環氧當量350,軟化點66℃)等)、雙酚S型環氧樹脂、聯苯縮水甘油醚(例如三菱化學公司製造之「jER-YX4000」)、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如日本化藥公司製造之「EPPN-201」、三菱化學公司製造之「jER-152」、「jER-154」、Dow Chemical公司製造之「DEN-438」)、(鄰、間、對)甲酚酚醛清漆型環氧樹脂(例如日本化藥公司製造之「EOCN(註冊商標,以下相同)-102S」、「EOCN-1020」、「EOCN-104S」)、異氰脲酸三縮水甘油酯(例如日產化學公司製造之「TEPIC(註冊商標)」)、三苯酚甲烷型環氧樹脂(例如日本化藥公司製造之「EPPN(註冊商標,以下相同)-501」、「EPPN-502」、「EPPN-503」)、脂環式環氧樹脂(Daicel公司製造之「Celloxide(註冊商標,以下相同)2021P」、「Celloxide EHPE」)、將藉由二環戊二烯與苯酚之反應獲得之苯酚樹脂進行縮水甘油基化而成之環氧樹脂(例如,DIC公司製造之「EXA-7200」、日本化藥公司製造之「NC-7300」)、下述通式(B1)~(B4)所表示之環氧樹脂等。具體而言,作為下述通式(B1)所表示之環氧樹脂,可列舉日本化藥公司製造之「XD-1000」,作為下述通式(B2)所表示之環氧樹脂,可列舉日本化藥公司製造之「NC-3000」,作為下述通式(B4)所表示之環氧樹脂,可列舉新日鐵住金化學公司製造之「ESF-300」等。
[化4]
Figure 02_image007
於上述通式(B1)中,a為平均值,表示0~10之數,R111 表示氫原子、鹵素原子、碳數1~8之烷基、碳數3~10之環烷基、苯基、萘基、或聯苯基。再者,存在於1分子中之複數個R111 分別可相同亦可不同。
[化5]
Figure 02_image009
於上述通式(B2)中,b為平均值,表示0~10之數,R121 表示氫原子、鹵素原子、碳數1~8之烷基、碳數3~10之環烷基、苯基、萘基、或聯苯基。再者,存在於1分子中之複數個R121 分別可相同亦可不同。
[化6]
Figure 02_image011
於上述通式(B3)中,X表示下述通式(B3-1)或(B3-2)所表示之連結基,c表示2或3。但於分子結構中含有1個以上之金剛烷結構。
[化7]
Figure 02_image013
於上述通式(B3-1)及(B3-2)中,R131 ~R134 及R135 ~R137 分別獨立地表示可具有取代基之金剛烷基、氫原子、可具有取代基之碳數1~12之烷基、或可具有取代基之苯基,﹡表示鍵結鍵。
[化8]
Figure 02_image015
於上述通式(B4)中,p及q分別獨立地表示0~4之整數,R141 及R142 分別獨立地表示碳數1~4之烷基或鹵素原子,R143 及R144 分別獨立地表示碳數1~4之伸烷基,x及y分別獨立地表示0以上之整數。
該等中,較佳為使用通式(B1)~(B4)之任一者所表示之環氧樹脂。
作為α,β-不飽和單羧酸或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯,可列舉:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、鄰乙烯基苯甲酸、間乙烯基苯甲酸、對乙烯基苯甲酸、(甲基)丙烯酸之α位鹵代烷基、烷氧基、鹵素、硝基、氰基取代體等單羧酸;丁二酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、己二酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、順丁烯二酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、丁二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、己二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、四氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、順丁烯二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、丁二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丁酯、己二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丁酯、氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丁酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基丁酯、順丁烯二酸2-(甲基)丙烯醯氧基丁酯(甲基);對丙烯酸加成ε-己內酯、β-丙內酯、γ-丁內酯、δ-戊內酯等內酯類而成之單體;或對(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯加成丁二酸(酐)、鄰苯二甲酸(酐)、順丁烯二酸(酐)等酸(酐)而成之單體;(甲基)丙烯酸二聚物等。 該等中,就感度之方面而言,尤佳為(甲基)丙烯酸。
作為對環氧樹脂加成α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之方法,可使用公知之方法。例如,可於酯化觸媒之存在下,於50~150℃之溫度下使α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯與環氧樹脂進行反應。作為此處所使用之酯化觸媒,可使用:三乙胺、三甲胺、苄基二甲基胺、苄基二乙基胺等三級胺;四甲基氯化銨、四乙基氯化銨、十二烷基三甲基氯化銨等四級銨鹽等。
再者,環氧樹脂、α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯、及酯化觸媒均可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。 α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之使用量相對於環氧樹脂之環氧基1當量,較佳為0.5~1.2當量之範圍,進而較佳為0.7~1.1當量之範圍。藉由將α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之使用量設為上述下限值以上,有可抑制不飽和基之導入量之不足,容易使後續之與多元酸及/或其酐之反應亦充分之傾向。另一方面,藉由設為上述上限值以下,可見可抑制α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之未反應物之殘存,容易使硬化特性變得良好之傾向。
作為多元酸及/或其酐,可列舉選自順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、二苯甲酮四羧酸、甲基六氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、氯橋酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸、及該等之酐等中之一種或兩種以上。
較佳為順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、聯苯四羧酸、或該等之酐。尤佳為四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸、四氫鄰苯二甲酸酐、或聯苯四羧酸二酐。
關於多元酸及/或其酐之加成反應,亦可使用公知之方法,可於與對環氧樹脂加成α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之反應同樣之條件下繼續反應而獲得目標物。多元酸及/或其酐成分之加成量較佳為所產生之含羧基之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂之酸值成為10~150 mgKOH/g之範圍之程度,進而較佳為成為20~140 mgKOH/g之範圍之程度。藉由設為上述下限值以上,有鹼性顯影性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性能變得良好之傾向。
再者,於該多元酸及/或其酐之加成反應時,可添加三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等多元醇而製成導入多分支結構者。
含羧基之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂通常係藉由在環氧樹脂與α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之反應物中混合多元酸及/或其酐後,或者在環氧樹脂與α,β-不飽和單羧酸及/或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之反應物中混合多元酸及/或其酐及多元醇後進行加溫而獲得。於該情形時,多元酸及/或其酐與多元醇之混合順序並無特別限制。藉由加溫,多元酸及/或其酐對環氧樹脂與α,β-不飽和單羧酸或具有羧基之α,β-不飽和單羧酸酯之反應物及多元醇之混合物中存在之任意羥基進行加成反應。
作為含羧基之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂,除了上文所述者以外,可列舉韓國公開專利第10-2013-0022955號公報、韓國註冊專利第10-0965189號公報、日本專利特開2005-165294號公報、日本專利特開2006-312704號公報所記載者等。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂之藉由凝膠滲透層析法(GPC)測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量(Mw)通常為1000以上,較佳為1500以上,更佳為2000以上,進而較佳為2500以上,且通常為10000以下,較佳為8000以下,更佳為6000以下,進而較佳為5000以下,尤佳為4000以下。藉由設為上述下限值以上,有可抑制對顯影液之溶解性變得過高之情況之傾向,藉由設為上述上限值以下,有容易使對顯影液之溶解性良好之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為1000~10000,更佳為1500~8000,進而較佳為2000~6000,進而更佳為2500~5000,尤佳為2500~4000。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂之酸值並無特別限定,較佳為10 mgKOH/g以上,更佳為20 mgKOH/g以上,又,較佳為200 mgKOH/g以下,更佳為150 mgKOH/g以下,進而較佳為100 mgKOH/g以下,尤佳為50 mgKOH/g以下。藉由設為上述下限值以上,有可獲得適度之顯影溶解性之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有可抑制過分進行顯影而發生膜溶解之情況之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為10~200 mgKOH/g,更佳為10~150 mgKOH/g,進而較佳為10~100 mgKOH/g,尤佳為20~50 mgKOH/g。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)之化學結構並無特別限定,例如可列舉具有下述通式(I)所表示之部分結構(1)之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)(以下有時簡記為「環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)」)。環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)由於在式(I)所表示之部分結構中具有3個以上之(甲基)丙烯醯氧基,因此樹脂1分子中之乙烯性雙鍵量較多,若使用含有該樹脂之感光性著色組合物形成著色間隔物,則有如下傾向:交聯密度變高,可抑制雜質向溶劑之溶出而確保高可靠性,又,間隔物之交聯密度變高,藉此機械特性提高。
(部分結構(1))
[化9]
Figure 02_image017
上述式(I)中,R1 表示氫原子或甲基, R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地表示可具有取代基之伸烷基, R4 表示n+1價之連結基, R7 表示可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸烯基或可具有取代基之芳香族環基, l及m分別獨立地表示0~12之整數, n表示3以上之整數, ﹡表示鍵結鍵。
(R2 、R3 、R5 及R6 ) 於上述式(I)中,R2 、R3 、R5 及R6 分別獨立地表示可具有取代基之伸烷基。 伸烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為1以上,又,通常為8以下,較佳為6以下,更佳為4以下,進而較佳為2以下。藉由設為上述上限值以下,有與其他成分之相溶性變得良好之傾向。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸環己基,就與其他成分之相溶性之觀點而言,較佳為亞甲基或伸乙基,更佳為亞甲基。
作為伸烷基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
(R4 ) 於上述通式(I)中,R4 表示n+1價之連結基。n+1價之連結基之化學結構並無特別限定,可列舉可具有取代基之n+1價之烴基。烴基可為脂肪族烴基,亦可為芳香族烴基,就顯影性之觀點而言,較佳為脂肪族烴基。又,烴基中之碳-碳單鍵可由選自由-O-、-CO-及-NH-所組成之群中之至少1種所中斷。
作為n+1價之連結基之具體例,可列舉以下者。化學式中之﹡表示鍵結鍵。
[化10]
Figure 02_image019
(R7 ) 於上述式(I)中,R7 表示可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸烯基或可具有取代基之二價芳香族環基。
R7 中之伸烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為8以下,較佳為6以下,更佳為4以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸己基、伸環己基,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基或伸乙基,更佳為伸乙基。
作為伸烷基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
R7 中之伸烯基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為2以上,較佳為4以上,又,通常為8以下,較佳為6以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為伸烯基之具體例,可列舉:伸乙烯基、伸丙烯基、伸丁烯基、伸環己烯基,就硬化性之觀點而言,較佳為伸乙烯基或伸環己烯基,更佳為伸乙烯基。
作為伸烯基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
作為R7 中之二價芳香族環基,可列舉二價芳香族烴環基及二價芳香族雜環基。其碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,進而更佳為15以下,尤佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價芳香族烴環基中之芳香族烴環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族烴環基,例如可列舉具有2個自由原子價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等基。 又,作為二價芳香族雜環基中之雜芳香環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族雜環基,例如可列舉具有2個自由原子價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、㗁二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡𠯤環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、異喹啉環、㖕啉環、喹㗁啉環、啡啶環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等基。 二價芳香族環基中,就光硬化性之觀點而言,較佳為具有2個自由原子價之苯環或萘環,更佳為具有2個自由原子價之苯環。
作為二價芳香族環基可具有之取代基,可列舉:烷基、烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
該等中,就硬化性之觀點而言,R7 較佳為可具有取代基之伸烷基,更佳為未經取代之伸烷基,進而較佳為伸乙基。
(l及m) 於上述通式(I)中,l及m分別獨立地表示0~12之整數。就顯影密接性之觀點而言,較佳為0以上,更佳為1以上,又,就硬化性之觀點而言,較佳為8以下,更佳為6以下,進而較佳為4以下,尤佳為2以下。另一方面,就硬化性之觀點而言,較佳為0。
(n) 於上述通式(I)中,n表示3以上之整數。n較佳為4以上,更佳為5以上,又,較佳為10以下,更佳為8以下,進而較佳為7以下,尤佳為6以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有顯影溶解性變得良好之傾向。上限與下限之組合例如較佳為4~10,更佳為4~8,進而較佳為4~7,尤佳為4~6。
(部分結構(2)) 又,環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)就顯影溶解性之觀點而言,較佳為具有下述通式(II)所表示之部分結構(2)。
[化11]
Figure 02_image021
上述式(II)中,R8 表示可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸烯基或可具有取代基之芳香族環基,﹡表示鍵結鍵。
(R8 ) 於上述式(II)中,R8 表示可具有取代基之伸烷基、可具有取代基之伸烯基或可具有取代基之二價芳香族環基。
R8 中之伸烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為8以下,較佳為6以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸己基、伸環己基,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基或伸乙基,更佳為伸乙基。
作為伸烷基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
R8 中之伸烯基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為2以上,較佳為4以上,又,通常為8以下,較佳為6以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為伸烯基之具體例,可列舉:伸乙烯基、伸丙烯基、伸丁烯基、伸環己烯基,就硬化性之觀點而言,較佳為伸乙烯基或伸環己烯基,更佳為伸環己烯基。
作為伸烯基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
作為R8 中之二價芳香族環基,可列舉二價芳香族烴環基及二價芳香族雜環基。其碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,進而更佳為15以下,尤佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價芳香族烴環基中之芳香族烴環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族烴環基,例如可列舉具有2個自由原子價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等基。 又,作為二價芳香族雜環基中之雜芳香環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族雜環基,例如可列舉具有2個自由原子價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、㗁二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡𠯤環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、異喹啉環、㖕啉環、喹㗁啉環、啡啶環、苯并咪唑環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等基。該等中,就光硬化性之觀點而言,較佳為具有2個自由原子價之苯環或萘環,更佳為具有2個自由原子價之苯環。
作為二價芳香族環基可具有之取代基,可列舉:烷基、烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
該等中,就硬化性之觀點而言,R8 較佳為可具有取代基之伸烯基,更佳為未經取代之伸烯基,進而較佳為伸環己烯基。
作為上述式(II)所表示之部分結構(2)之具體例,可列舉以下者。化學式中之﹡表示鍵結鍵。
[化12]
Figure 02_image023
(部分結構(3)) 又,環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)就硬化性之觀點而言,較佳為具有下述通式(III)所表示之部分結構(3)。
[化13]
Figure 02_image025
上述式(III)中,R9 表示環氧樹脂殘基,p表示1以上之整數,﹡表示鍵結鍵。
(R9 ) 上述式(III)中,R9 表示環氧樹脂殘基。所謂環氧樹脂殘基意指自環氧樹脂中去除環氧基而成之殘基。 此處,所謂環氧樹脂,其含義與上文所述相同。
(p) 上述式(III)中,p表示1以上之整數。就兼顧硬化性與顯影溶解性之觀點而言,p較佳為2。另一方面,就硬化性之觀點而言,p較佳為2以上,更佳為5以上,進而較佳為10以上,又,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為12以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,藉由設為上述上限值以下,有顯影溶解性變得良好之傾向。
(部分結構(3-1)) 上述通式(III)所表示之部分結構(3)就顯影溶解性之觀點而言,較佳為下述通式(III-1)所表示之部分結構(3-1)。
[化14]
Figure 02_image027
上述式(III-1)中,γ表示二價連結基,﹡表示鍵結鍵。式(III-1)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
(γ) 上述式(III-1)中,γ表示二價連結基。作為二價連結基,就顯影溶解性之觀點而言,可列舉單鍵、可具有取代基之伸烷基、-CO-或-SO2 -。 伸烷基可為直鏈狀,亦可為支鏈狀,亦可為環狀,亦可為該等之組合。其碳數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為8以下,較佳為6以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為伸烷基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸己基、伸環己基、伸庚基、伸辛基、伸十二烷基,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基或伸丙基,更佳為伸丙基。
作為伸烷基可具有之取代基,可列舉:烷氧基、鹵素原子(-F、-Cl、-Br、-I)、羥基、羧基等,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。 於具有取代基之情形時,其個數並無限定,可為1個,亦可為2個以上。
又,於伸烷基中之亞甲基(-CH2 -)所具有之2個氫原子均被取代基取代之情形時,該2個取代基彼此可連結而形成烴環。作為該情形時之γ之具體例,可列舉下述式(IV)所表示之基、下述式(V)所表示之基。化學式中之﹡表示鍵結鍵。
[化15]
Figure 02_image029
又,作為上述式(III-1)中之苯環可具有之任意取代基,例如可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。又,於上述式(III-1)中之苯環具有取代基之情形時,式(III-1)中之2個苯環可經由該取代基而連結。
該等中,就硬化性之觀點而言,γ較佳為可具有取代基之伸烷基,更佳為未經取代之伸烷基,進而較佳為伸丙基。
(部分結構(3-2)) 上述通式(III)所表示之部分結構(3)就硬化性之觀點而言,較佳為下述通式(III-2)所表示之部分結構(3-2)。
[化16]
Figure 02_image031
上述式(III-2)中,﹡表示鍵結鍵。上述式(III-2)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
作為上述式(III-2)中之苯環可具有之任意取代基,例如可列舉羥基、烷基、烷氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。該等中,就顯影密接性之觀點而言,較佳為烷基,更佳為環烷基,進而較佳為金剛烷基。
(部分結構(3-3)) 上述通式(III)所表示之部分結構(3)就硬化性之觀點而言,較佳為含有下述通式(III-3)所表示之部分結構(3-3)。
[化17]
Figure 02_image033
上述式(III-3)中,R10 表示可具有取代基之二價烴基,﹡表示鍵結鍵。式(III-3)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
(R10 ) 於上述式(III-3)中,R10 表示可具有取代基之二價烴基。 作為二價烴基,可列舉:二價脂肪族基、二價芳香族環基、將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基。
二價脂肪族基可列舉直鏈狀、支鏈狀、環狀、將該等組合而成者。該等中,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為直鏈狀者,另一方面,就顯影密接性之觀點而言,較佳為環狀者。其碳數通常為1以上,較佳為3以上,更佳為6以上,又,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價之直鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸正丙基、伸正丁基、伸正己基、伸正庚基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基。 作為二價之支鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉上文所述之二價之直鏈狀脂肪族基具有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等作為側鏈之結構。 二價之環狀脂肪族基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為10以下,較佳為5以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。作為二價之環狀脂肪族基之具體例,可列舉自環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等之環中去除2個氫原子而成之基。該等中,就骨架之剛直性之觀點而言,較佳為自金剛烷環中去除2個氫原子而成之基。
作為二價脂肪族基可具有之取代基,可列舉:羥基;甲氧基、乙氧基等碳數1~5之烷氧基;硝基;氰基;羧基等。該等中,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為二價芳香族環基,可列舉二價芳香族烴環基及二價芳香族雜環基。其碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價芳香族烴環基中之芳香族烴環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族烴環基,例如可列舉具有2個自由原子價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等基。 又,作為二價芳香族雜環基中之雜芳香環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族雜環基,例如可列舉具有2個自由原子價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、㗁二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡𠯤環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、異喹啉環、㖕啉環、喹㗁啉環、啡啶環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等基。 該等中,就光硬化性之觀點而言,較佳為具有2個自由原子價之苯環或萘環,更佳為具有2個自由原子價之苯環。
作為二價芳香族環基可具有之取代基,可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基,可列舉將1個以上之上文所述之二價脂肪族基與1個以上之上文所述之二價芳香族環基連結而成之基。 二價脂肪族基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 二價芳香族環基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基之具體例,可列舉下述式(III-3-A)~(III-3-E)所表示之基等。該等中,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為下述式(III-3-A)所表示之基。化學式中之﹡表示鍵結鍵。
[化18]
Figure 02_image035
如上所述,式(III-3)中之苯環可進而經任意取代基所取代。作為該取代基,例如可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。 該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
(部分結構(3-4)) 上述通式(III)所表示之部分結構(3)就硬化性之觀點而言,較佳為含有下述通式(III-4)所表示之部分結構(3-4)。
[化19]
Figure 02_image037
上述式(III-4)中,γ表示二價連結基,﹡表示鍵結鍵。式(III-4)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
作為上述式(III-4)中之γ,可較佳地採用作為上述式(III-1)中之γ而記載者。 又,作為上述式(III-4)中之苯環可具有之任意取代基,可較佳地採用作為上述式(III-1)中之苯環可具有之任意取代基而記載者。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)於部分結構(3-1)~(3-4)中,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為具有部分結構(3-1)者。
作為環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-A)之具體之製造方法,可採用日本專利特開2007-119718號公報所記載之方法。
又,作為環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂,就硬化性之觀點而言,較佳為具有下述通式(i)所表示之部分結構之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-B)(以下有時簡記為「環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-B)」)、或具有下述通式(ii)所表示之部分結構之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-C)(以下有時簡記為「環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-C)」)。又,就可靠性之觀點而言,更佳為環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-C)。
[化20]
Figure 02_image039
式(i)中,Ra 表示氫原子或甲基,Rb 表示可具有取代基之二價烴基,﹡表示鍵結鍵。式(i)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
[化21]
Figure 02_image041
式(ii)中,Rc 分別獨立地表示氫原子或甲基,Rd 表示具有環狀烴基作為側鏈之二價烴基,﹡表示鍵結鍵。
(Rb ) 於上述式(i)中,Rb 表示可具有取代基之二價烴基。 作為二價烴基,可列舉:二價脂肪族基、二價芳香族環基、將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基。
二價脂肪族基可列舉直鏈狀、支鏈狀、環狀、將該等組合而成者。該等中,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為直鏈狀者,另一方面,就顯影密接性之觀點而言,較佳為環狀者。其碳數通常為1以上,較佳為3以上,更佳為6以上,又,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價之直鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸正丙基、伸正丁基、伸正己基、伸正庚基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基。 作為二價之支鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉上文所述之二價之直鏈狀脂肪族基具有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等作為側鏈之結構。 二價之環狀脂肪族基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為10以下,較佳為5以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。作為二價之環狀脂肪族基之具體例,可列舉自環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等之環中去除2個氫原子而成之基。該等中,就骨架之剛直性之觀點而言,較佳為自金剛烷環中去除2個氫原子而成之基。
作為二價脂肪族基可具有之取代基,可列舉:羥基;甲氧基、乙氧基等碳數1~5之烷氧基;硝基;氰基;羧基等。該等中,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為二價芳香族環基,可列舉二價芳香族烴環基及二價芳香族雜環基。其碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價芳香族烴環基中之芳香族烴環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族烴環基,例如可列舉具有2個自由原子價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等基。 又,作為二價芳香族雜環基中之雜芳香環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族雜環基,例如可列舉具有2個自由原子價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、㗁二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡𠯤環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、異喹啉環、㖕啉環、喹㗁啉環、啡啶環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等基。該等中,就光硬化性之觀點而言,較佳為具有2個自由原子價之苯環或萘環,更佳為具有2個自由原子價之苯環。
作為二價芳香族環基可具有之取代基,可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基,可列舉將1個以上之上文所述之二價脂肪族基與1個以上之上文所述之二價芳香族環基連結而成之基。 二價脂肪族基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 二價芳香族環基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基之具體例,可列舉下述式(i-A)~(i-E)所表示之基等。該等中,就顯影溶解性之觀點而言,較佳為下述式(i-A)所表示之基。化學式中之﹡表示鍵結鍵。
[化22]
Figure 02_image043
如上所述,式(i)中之苯環可進而經任意取代基所取代。作為該取代基,例如可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。 該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,上述通式(i)所表示之部分結構就硬化性之觀點而言,較佳為下述通式(i-1)所表示之部分結構。
[化23]
Figure 02_image045
式(i-1)中,Ra 及Rb 與上述式(i)中者含義相同,RX 表示氫原子或多元酸殘基,﹡表示鍵結鍵。式(i-1)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
所謂多元酸殘基意指自多元酸或其酐中去除1個OH基而成之一價基。作為多元酸,可列舉選自順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、二苯甲酮四羧酸、甲基六氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、氯橋酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸中之一種或兩種以上。 該等中,就圖案化特性之觀點而言,作為多元酸,較佳為順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、聯苯四羧酸,更佳為四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸、四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-B)1分子中所含之上述式(i-1)所表示之部分結構可為一種,亦可為兩種以上,例如,可混合存在RX 為氫原子者與RX 為多元酸殘基者。
又,環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-B)1分子中所含之上述式(i)所表示之部分結構之個數並無特別限定,較佳為1以上,更佳為3以上,又,較佳為20以下,進而較佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有顯影溶解性變得良好之傾向。
以下列舉環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-B)之具體例。
[化24]
Figure 02_image047
[化25]
Figure 02_image049
[化26]
Figure 02_image051
[化27]
Figure 02_image053
(Rd ) 於上述式(ii)中,Rd 表示具有環狀烴基作為側鏈之二價烴基。 作為環狀烴基,可列舉脂肪族環基或芳香族環基。
脂肪族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 又,脂肪族環基之碳數通常為4以上,較佳為6以上,更佳為8以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,尤佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為脂肪族環基中之脂肪族環之具體例,可列舉:環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等。該等中,就可靠性之觀點而言,較佳為金剛烷環。
另一方面,芳香族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,更佳為3以上,又,通常為10以下,較佳為5以下,更佳為4以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基,可列舉芳香族烴環基、芳香族雜環基。又,芳香族環基之碳數通常為4以上,較佳為6以上,更佳為8以上,進而更佳為10以上,尤佳為12以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,尤佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基中之芳香族環之具體例,可列舉:苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等。該等中,就圖案化特性之觀點而言,較佳為茀環。
又,具有環狀烴基作為側鏈之二價烴基中之二價烴基並無特別限定,例如可列舉二價脂肪族基、二價芳香族環基、將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基。
二價脂肪族基可列舉直鏈狀、支鏈狀、環狀、將該等組合而成者。該等中,就相溶性之觀點而言,較佳為直鏈狀者,另一方面,就可靠性之觀點而言,較佳為環狀者。其碳數通常為1以上,較佳為3以上,更佳為6以上,又,較佳為25以下,更佳為20以下,進而較佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價之直鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉:亞甲基、伸乙基、伸正丙基、伸正丁基、伸正己基、伸正庚基等。該等中,就硬化性之觀點而言,較佳為亞甲基。 作為二價之支鏈狀脂肪族基之具體例,可列舉於上文所述之二價之直鏈狀脂肪族基具有甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基等作為側鏈之結構。 二價之環狀脂肪族基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為10以下,較佳為5以下,進而較佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。作為二價之環狀脂肪族基之具體例,可列舉自環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等之環中去除2個氫原子而成之基。該等中,就可靠性之觀點而言,較佳為自金剛烷環中去除2個氫原子而成之基。
作為二價脂肪族基可具有之取代基,可列舉:羥基;甲氧基、乙氧基等碳數1~5之烷氧基;硝基;氰基;羧基等。該等中,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為二價芳香族環基,可列舉二價芳香族烴環基及二價芳香族雜環基。其碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為二價芳香族烴環基中之芳香族烴環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族烴環基,例如可列舉具有2個自由原子價之苯環、萘環、蒽環、菲環、苝環、稠四苯環、芘環、苯并芘環、
Figure 107122683-A0304-12-xxxx-3
環、聯三伸苯環、苊環、螢蒽環、茀環等基。 又,作為芳香族雜環基中之雜芳香環,可為單環,亦可為縮合環。作為二價芳香族雜環基,例如可列舉具有2個自由原子價之呋喃環、苯并呋喃環、噻吩環、苯并噻吩環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、㗁二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、噻吩并噻吩環、呋喃并吡咯環、呋喃并呋喃環、噻吩并呋喃環、苯并異㗁唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、吡啶環、吡𠯤環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、異喹啉環、㖕啉環、喹㗁啉環、啡啶環、呸啶環、喹唑啉環、喹唑啉酮環、薁環等基。 二價芳香族環基中,就圖案化特性之觀點而言,較佳為具有2個自由原子價之苯環、具有2個自由原子價之萘環、或具有2個自由原子價之茀環,更佳為具有2個自由原子價之茀環。
作為二價芳香族環基可具有之取代基,可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。該等中,就顯影溶解性、耐吸濕性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基,可列舉將1個以上之上文所述之二價脂肪族基與1個以上之上文所述之二價芳香族環基連結而成之基。 二價脂肪族基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 二價芳香族環基之個數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,且通常為10以下,較佳為5以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
作為將1個以上之二價脂肪族基與1個以上之二價芳香族環基連結而成之基之具體例,可列舉上述式(i-A)~(i-E)所表示之基等。該等中,就可靠性之觀點而言,較佳為上述式(i-C)所表示之基。
作為側鏈之環狀烴基於該等二價烴基上之鍵結態樣並無特別限定,例如可列舉以該側鏈取代脂肪族基或芳香族環基之1個氫原子而成之態樣、或包括脂肪族基之1個碳原子在內而構成作為側鏈之環狀烴基之態樣。
又,上述式(ii)所表示之部分結構就相溶性之觀點而言,較佳為下述式(ii-1)所表示之部分結構。
[化28]
Figure 02_image055
式(ii-1)中,Rc 與上述式(ii)含義相同,Rα 表示可具有取代基之一價環狀烴基,n為1以上之整數,﹡表示鍵結鍵。式(ii-1)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
(Rα ) 於上述式(ii-1)中,Rα 表示可具有取代基之一價環狀烴基。 作為環狀烴基,可列舉脂肪族環基或芳香族環基。
脂肪族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為6以下,較佳為4以下,更佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 又,脂肪族環基之碳數通常為4以上,較佳為6以上,更佳為8以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,尤佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為脂肪族環基中之脂肪族環之具體例,可列舉:環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等。該等中,就相溶性之觀點而言,較佳為金剛烷環。
另一方面,芳香族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,更佳為3以上,又,通常為10以下,較佳為5以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基,可列舉芳香族烴環基、芳香族雜環基。又,芳香族環基之碳數通常為4以上,較佳為5以上,更佳為6以上,又,較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基中之芳香族環之具體例,可列舉:苯環、萘環、蒽環、菲環、茀環等。該等中,就可靠性之觀點而言,較佳為茀環。
作為環狀烴基可具有之取代基,可列舉:羥基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基等碳數1~5之烷基;甲氧基、乙氧基等碳數1~5之烷氧基;硝基;氰基;羧基等。該等中,就合成之容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
n表示1以上之整數,較佳為2以上,又,較佳為3以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。
該等中,就相溶性之觀點而言,Rα 較佳為一價脂肪族環基,更佳為金剛烷基。
如上所述,式(ii-1)中之苯環可進而經任意取代基所取代。作為該取代基,例如可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。 該等中,就圖案化特性之觀點而言,較佳為未經取代。
以下列舉上述式(ii-1)所表示之部分結構之具體例。
[化29]
Figure 02_image057
[化30]
Figure 02_image059
[化31]
Figure 02_image061
[化32]
Figure 02_image063
[化33]
Figure 02_image065
又,上述通式(ii)所表示之部分結構就可靠性之觀點而言,較佳為下述通式(ii-2)所表示之部分結構。
[化34]
Figure 02_image067
式(ii-2)中,Rc 與上述式(ii)含義相同,Rβ 表示可具有取代基之二價環狀烴基,﹡表示鍵結鍵。式(ii-2)中之苯環可進而經任意取代基所取代。
(Rβ ) 於上述式(ii-2)中,Rβ 表示可具有取代基之二價環狀烴基。 作為環狀烴基,可列舉脂肪族環基或芳香族環基。
脂肪族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為10以下,較佳為5以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 又,脂肪族環基之碳數通常為4以上,較佳為6以上,更佳為8以上,又,較佳為40以下,更佳為35以下,進而較佳為30以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為脂肪族環基中之脂肪族環之具體例,可列舉:環己烷環、環庚烷環、環癸烷環、環十二烷環、降𦯉烷環、異𦯉烷環、金剛烷環等。該等中,就相溶性之觀點而言,較佳為金剛烷環。
另一方面,芳香族環基所具有之環數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,更佳為3以上,又,通常為10以下,較佳為5以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基,可列舉芳香族烴環基、芳香族雜環基。又,芳香族環基之碳數通常為4以上,較佳為6以上,更佳為8以上,進而較佳為10以上,又,較佳為40以下,更佳為30以下,進而較佳為20以下,尤佳為15以下。藉由設為上述下限值以上,有顯影密接性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有硬化性變得良好之傾向。 作為芳香族環基中之芳香族環之具體例,可列舉:苯環、萘環、蒽環、菲環、茀環等。該等中,就可靠性之觀點而言,較佳為茀環。
作為環狀烴基可具有之取代基,可列舉:羥基、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基等碳數1~5之烷基;甲氧基、乙氧基等碳數1~5之烷氧基;硝基;氰基;羧基等。該等中,就合成之簡易性之觀點而言,較佳為未經取代。
該等中,就相溶性之觀點而言,Rβ 較佳為二價脂肪族環基,更佳為二價金剛烷環基。 另一方面,就可靠性之觀點而言,Rβ 較佳為二價芳香族環基,更佳為二價茀環基。
如上所述,式(ii-2)中之苯環可進而經任意取代基所取代。作為該取代基,例如可列舉:羥基、甲基、甲氧基、乙基、乙氧基、丙基、丙氧基等。取代基之個數亦無特別限定,可為1個,亦可為2個以上。又,可經由該等取代基將式(ii-2)中之2個苯環連結。 該等中,就圖案化特性之觀點而言,較佳為未經取代。
以下列舉上述式(ii-2)所表示之部分結構之具體例。
[化35]
Figure 02_image069
[化36]
Figure 02_image071
[化37]
Figure 02_image073
[化38]
Figure 02_image075
另一方面,上述通式(ii)所表示之部分結構就相溶性之觀點而言,較佳為下述通式(ii-3)所表示之部分結構。
[化39]
Figure 02_image077
式(ii-3)中,Rc 及Rd 與上述式(ii)含義相同,RZ 表示氫原子或多元酸殘基。
所謂多元酸殘基意指自多元酸或其酐中去除1個OH基而成之一價基。再者,可進而再去除1個OH基,而與式(ii-3)所表示之其他分子中之RZ 共用,即複數個式(ii-3)可經由RZ 連結。 作為多元酸,可列舉選自順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、二苯甲酮四羧酸、甲基六氫鄰苯二甲酸、內亞甲基四氫鄰苯二甲酸、氯橋酸、甲基四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸中之一種或兩種以上。 該等中,就圖案化特性之觀點而言,作為多元酸,較佳為順丁烯二酸、丁二酸、伊康酸、鄰苯二甲酸、四氫鄰苯二甲酸、六氫鄰苯二甲酸、均苯四甲酸、偏苯三甲酸、聯苯四羧酸,更佳為四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸、四氫鄰苯二甲酸、聯苯四羧酸。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-C)1分子中所含之上述式(ii-3)所表示之部分結構可為一種,亦可為兩種以上,例如,可混合存在RX 為氫原子者與RZ 為多元酸殘基者。
又,環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1-C)1分子中所含之上述式(II)所表示之部分結構之個數並無特別限定,較佳為1以上,更佳為3以上,又,較佳為20以下,更佳為15以下,進而較佳為10以下。藉由設為上述下限值以上,有硬化性變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有顯影溶解性變得良好之傾向。
環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)可單獨使用一種,亦可混合使用兩種以上之樹脂。 又,可將上文所述之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)之一部分置換為其他黏合劑樹脂使用。即,可將環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)與其他黏合劑樹脂併用。於該情形時,較佳為將(b)鹼可溶性樹脂中之環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)之比率設為5質量%以上,更佳為設為10質量%以上,進而較佳為設為20質量%以上,進而更佳為設為30質量%以上,尤佳為設為40質量%以上,最佳為設為50質量%以上。又,較佳為設為90質量%以下,更佳為設為80質量%以下,進而較佳為設為70質量%以下,尤佳為設為60質量%以下。作為上限與下限之組合,較佳為10~90質量%,更佳為20~80質量%,進而更佳為30~70質量%,尤佳為40~60質量%,最佳為50~60質量%。
可與環氧(甲基)丙烯酸酯系樹脂(b1)併用之其他黏合劑樹脂並無限制,自通常用於感光性著色組合物之樹脂中選擇即可。例如,可列舉日本專利特開2007-271727號公報、日本專利特開2007-316620號公報、日本專利特開2007-334290號公報等所記載之黏合劑樹脂等。又,就可靠性或表面平滑性之觀點而言,可較佳地列舉國際公開第2017/110893號所記載之(甲基)丙烯酸系共聚合樹脂。再者,其他黏合劑樹脂均可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
又,作為(b)鹼可溶性樹脂,就與著色劑或分散劑等之相溶性之觀點而言,較佳為使用(b2)丙烯酸系樹脂。
作為丙烯酸系樹脂,例如可列舉具有1個以上之羧基之乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(b2-1)」)與其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(以下稱為「不飽和單體(b2-2)」)之共聚物。 作為不飽和單體(b2-1),例如可列舉:(甲基)丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸等不飽和單羧酸;順丁烯二酸、順丁烯二酸酐、反丁烯二酸、甲基順丁烯二酸、甲基順丁烯二酸酐、甲基反丁烯二酸等不飽和二羧酸或其酐;丁二酸單[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]酯等二元以上之多元羧酸之單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯;ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等於兩末端具有羧基與羥基之聚合物之單(甲基)丙烯酸酯;對乙烯基苯甲酸等。 該等不飽和單體(b2-1)可單獨使用,或可混合兩種以上使用。
又,作為不飽和單體(b2-2),例如可列舉:N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-環己基順丁烯二醯亞胺等N-位取代順丁烯二醯亞胺;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、對羥基苯乙烯、對羥基-α-甲基苯乙烯、對乙烯基苄基縮水甘油醚、苊等芳香族乙烯系化合物;
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、聚乙二醇(聚合度2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)甲醚(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇(聚合度2~10)單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、甘油單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸4-羥基苯酯、對異丙苯基苯酚之環氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]氧雜環丁烷、3-[(甲基)丙烯醯氧基甲基]-3-乙基氧雜環丁烷等(甲基)丙烯酸酯;
環己基乙烯醚、異𦯉基乙烯醚、三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-8-基乙烯醚、五環十五烷基乙烯醚、3-(乙烯氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷等乙烯醚;聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷等於聚合物分子鏈之末端具有單(甲基)丙烯醯基之巨單體等。 該等不飽和單體(b2-2)可單獨使用,或可混合兩種以上使用。
於不飽和單體(b2-1)與不飽和單體(b2-2)之共聚物中,該共聚物中之不飽和單體(b1)之共聚合比率較佳為5~50質量%,進而較佳為10~40質量%。藉由在此種範圍內使不飽和單體(b2-1)進行共聚合,有可獲得鹼性顯影性及保存穩定性優異之感光性著色組合物之傾向。
作為不飽和單體(b2-1)與不飽和單體(b2-2)之共聚物之具體例,例如可列舉日本專利特開平7-140654號公報、日本專利特開平8-259876號公報、日本專利特開平10-31308號公報、日本專利特開平10-300922號公報、日本專利特開平11-174224號公報、日本專利特開平11-258415號公報、日本專利特開2000-56118號公報、日本專利特開2004-101728號公報、日本專利特開2018-9132號公報等所揭示之共聚物。 不飽和單體(b2-1)與不飽和單體(b2-2)之共聚物可藉由公知之方法製造,例如亦可藉由日本專利特開2003-222717號公報、日本專利特開2006-259680號公報、國際公開第2007/029871號等所揭示之方法控制其結構或Mw、Mw/Mn。
<(c)光聚合起始劑> (c)光聚合起始劑係具有直接吸收光,引起分解反應或奪氫反應,產生聚合活性自由基之功能之成分。視需要亦可添加聚合促進劑(鏈轉移劑)、增感色素等加成劑而使用。 作為光聚合起始劑,例如可列舉:日本專利特開昭59-152396號公報、日本專利特開昭61-151197號公報所記載之含有二茂鈦化合物之茂金屬化合物;日本專利特開2000-56118號公報所記載之六芳基聯咪唑衍生物類;日本專利特開平10-39503號公報所記載之鹵甲基化㗁二唑衍生物類、鹵甲基均三𠯤衍生物類、N-苯基甘胺酸等N-芳基-α-胺基酸類、N-芳基-α-胺基酸鹽類、N-芳基-α-胺基酸酯類等自由基活性劑、α-胺基烷基苯酮衍生物類;日本專利特開2000-80068號公報、日本專利特開2006-36750號公報等所記載之肟酯系化合物等。
具體而言,例如,作為茂金屬化合物,可列舉:二(環戊二烯基)二氯化鈦、二(環戊二烯基)雙苯基鈦、二(環戊二烯基)雙(2,3,4,5,6-五氟苯基)鈦、二(環戊二烯基)雙(2,3,5,6-四氟苯基)鈦、二(環戊二烯基)雙(2,4,6-三氟苯基)鈦、二(環戊二烯基)二(2,6-二氟苯基)鈦、二(環戊二烯基)二(2,4-二氟苯基)鈦、二(甲基環戊二烯基)雙(2,3,4,5,6-五氟苯基)鈦、二(甲基環戊二烯基)雙(2,6-二氟苯基)鈦、二(環戊二烯基)雙[2,6-二氟-3-(1-吡咯基)苯基]鈦等。
又,作為聯咪唑衍生物類,可列舉:2-(2'-氯苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(2'-氯苯基)-4,5-雙(3'-甲氧基苯基)咪唑二聚物、2-(2'-氟苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、2-(2'-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物、(4'-甲氧基苯基)-4,5-二苯基咪唑二聚物等。
又,作為鹵甲基化㗁二唑衍生物類,可列舉:2-三氯甲基-5-(2'-苯并呋喃基)-1,3,4-㗁二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2'-苯并呋喃基)乙烯基]-1,3,4-㗁二唑、2-三氯甲基-5-[β-(2'-(6''-苯并呋喃基)乙烯基)]-1,3,4-㗁二唑、2-三氯甲基-5-呋喃基-1,3,4-㗁二唑等。
又,作為鹵甲基均三𠯤衍生物類,可列舉:2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)均三𠯤、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)均三𠯤、2-(4-乙氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)均三𠯤、2-(4-乙氧基羰基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)均三𠯤等。
又,作為α-胺基烷基苯酮衍生物類,可列舉:2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-𠰌啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-𠰌啉基苯基)-丁酮-1、2-苄基-2-二甲胺基-1-(4-𠰌啉基苯基)丁烷-1-酮、4-二甲胺基苯甲酸乙酯、4-二甲胺基苯甲酸異戊酯、4-二乙胺基苯乙酮、4-二甲胺基苯丙酮、1,4-二甲胺基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙胺基苯亞甲基)環己酮、7-二乙胺基-3-(4-二乙胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙胺基)查耳酮等。
作為光聚合起始劑,尤其是就感度或製版性之方面而言,有效的是肟酯系化合物,於使用含有酚性羥基之鹼可溶性樹脂之情形等時,就感度之方面而言變得不利,因此尤其是此種感度優異之肟酯系化合物較為有用。由於肟酯系化合物於其結構中兼具吸收紫外線之結構、傳遞光能之結構及產生自由基之結構,因此少量即感度較高,且對熱反應而言較為穩定,可以少量獲得高感度之感光性著色組合物。
作為肟酯系化合物,例如可列舉下述通式(IV)所表示之化合物。
[化40]
Figure 02_image079
上述式(IV)中,R21a 表示氫原子、可具有取代基之烷基、或可具有取代基之芳香族環基,R21b 表示包含芳香環之任意取代基,R22a 表示可具有取代基之烷醯基、或可具有取代基之芳醯基,n表示0或1之整數。
R21a 中之烷基之碳數並無特別限定,就於溶劑中之溶解性或感度之觀點而言,通常為1以上,較佳為2以上,又,通常為20以下,較佳為15以下,更佳為10以下。作為烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、環戊基乙基、丙基等。 作為烷基可具有之取代基,可列舉:芳香族環基、羥基、羧基、鹵素原子、胺基、醯胺基、4-(2-甲氧基-1-甲基)乙氧基-2-甲基苯基或N-乙醯基-N-乙醯氧基胺基等,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
作為R21a 中之芳香族環基,可列舉芳香族烴環基及芳香族雜環基。芳香族環基之碳數並無特別限定,就於感光性著色組合物中之溶解性之觀點而言,較佳為5以上。又,就顯影性之觀點而言,較佳為30以下,更佳為20以下,進而較佳為12以下。
作為芳香族環基之具體例,可列舉:苯基、萘基、吡啶基、呋喃基等,該等中,就顯影性之觀點而言,較佳為苯基或萘基,更佳為苯基。 作為芳香族環基可具有之取代基,可列舉:羥基、羧基、鹵素原子、胺基、醯胺基、烷基、烷氧基、該等取代基連結而成之基等,就顯影性之觀點而言,較佳為烷基、烷氧基、將該等連結而成之基,更佳為連結而成之烷氧基。 該等中,就顯影性之觀點而言,R21a 較佳為可具有取代基之芳香族環基,進而較佳為取代基具有連結而成之烷氧基之芳香族環基。
又,作為R21b ,較佳可列舉可經取代之咔唑基、可經取代之9-氧硫𠮿
Figure 107122683-xxxx-3
基或可經取代之二苯硫醚基。該等中,就感度之觀點而言,較佳為可經取代之咔唑基。
又,R22a 中之烷醯基之碳數並無特別限定,就於溶劑中之溶解性或感度之觀點而言,通常為2以上,較佳為3以上,又,通常為20以下,較佳為15以下,更佳為10以下,進而較佳為5以下。作為烷醯基之具體例,可列舉:乙醯基、丙醯基、丁醯基等。 作為烷醯基可具有之取代基,可列舉:芳香族環基、羥基、羧基、鹵素原子、胺基、醯胺基等,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。
又,R22a 中之芳醯基之碳數並無特別限定,就於溶劑中之溶解性或感度之觀點而言,通常為7以上,較佳為8以上,又,通常為20以下,較佳為15以下,更佳為10以下。作為芳醯基之具體例,可列舉:苯甲醯基、萘甲醯基等。 作為芳醯基可具有之取代基,可列舉:羥基、羧基、鹵素原子、胺基、醯胺基、烷基等,就合成容易性之觀點而言,較佳為未經取代。 該等中,就感度之觀點而言,R22a 較佳為可具有取代基之烷醯基,更佳為未經取代之烷醯基,進而較佳為乙醯基。
又,就減少著色劑對液晶層之污染之方面而言,亦可適宜地使用日本專利特開2016-133574號公報所記載之起始劑。
光聚合起始劑可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。 可視需要以提高感應感度為目的,而於光聚合起始劑中調配與圖像曝光光源之波長相對應之增感色素、聚合促進劑。作為增感色素,可列舉:日本專利特開平4-221958號公報、日本專利特開平4-219756號公報所記載之𠮿
Figure 107122683-xxxx-3
色素;日本專利特開平3-239703號公報、日本專利特開平5-289335號公報所記載之具有雜環之香豆素色素;日本專利特開平3-239703號公報、日本專利特開平5-289335號公報所記載之3-酮香豆素化合物;日本專利特開平6-19240號公報所記載之吡咯亞甲基色素;以及日本專利特開昭47-2528號公報、日本專利特開昭54-155292號公報、日本專利特公昭45-37377號公報、日本專利特開昭48-84183號公報、日本專利特開昭52-112681號公報、日本專利特開昭58-15503號公報、日本專利特開昭60-88005號公報、日本專利特開昭59-56403號公報、日本專利特開平2-69號公報、日本專利特開昭57-168088號公報、日本專利特開平5-107761號公報、日本專利特開平5-210240號公報、日本專利特開平4-288818號公報所記載之具有二烷基胺基苯骨架之色素等。
該等增感色素中較佳者為含胺基之增感色素,進而較佳者為於分子內具有胺基及苯基之化合物。尤佳者為例如:4,4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二乙胺基二苯甲酮、2-胺基二苯甲酮、4-胺基二苯甲酮、4,4'-二胺基二苯甲酮、3,3'-二胺基二苯甲酮、3,4-二胺基二苯甲酮等二苯甲酮系化合物;2-(對二甲胺基苯基)苯并㗁唑、2-(對二乙胺基苯基)苯并㗁唑、2-(對二甲胺基苯基)苯并[4,5]苯并㗁唑、2-(對二甲胺基苯基)苯并[6,7]苯并㗁唑、2,5-雙(對二乙胺基苯基)-1,3,4-㗁唑、2-(對二甲胺基苯基)苯并噻唑、2-(對二乙胺基苯基)苯并噻唑、2-(對二甲胺基苯基)苯并咪唑、2-(對二乙胺基苯基)苯并咪唑、2,5-雙(對二乙胺基苯基)-1,3,4-噻二唑、(對二甲胺基苯基)吡啶、(對二乙胺基苯基)吡啶、(對二甲胺基苯基)喹啉、(對二乙胺基苯基)喹啉、(對二甲胺基苯基)嘧啶、(對二乙胺基苯基)嘧啶等含對二烷基胺基苯基之化合物等。其中,最佳者為4,4'-二烷基胺基二苯甲酮。 增感色素可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
作為聚合促進劑,例如可使用:對二甲胺基苯甲酸乙酯、苯甲酸2-二甲胺基乙酯等芳香族胺;正丁胺、N-甲基二乙醇胺等脂肪族胺;下文所述之巰基化合物等。 聚合促進劑可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
<(d)乙烯性不飽和化合物> 本發明之感光性著色組合物含有(d)乙烯性不飽和化合物。藉由含有(d)乙烯性不飽和化合物而感度提高。 本發明所使用之乙烯性不飽和化合物係分子內具有至少1個乙烯性不飽和基之化合物。具體而言,例如可列舉:(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸烷基酯、丙烯腈、苯乙烯、及具有1個乙烯性不飽和鍵之羧酸與多元或一元醇之單酯等。
於本發明中,尤其理想為使用1分子中具有2個以上乙烯性不飽和基之多官能乙烯性單體。多官能乙烯性單體所具有之乙烯性不飽和基之個數並無特別限定,通常為2個以上,較佳為4個以上,更佳為5個以上,又,較佳為8個以下,更佳為7個以下。藉由設為上述下限值以上,有成為高感度之傾向,藉由設為上述上限值以下,有於溶劑中之溶解性提高之傾向。作為上限與下限之組合,例如較佳為2~8,更佳為4~8,進而較佳為5~7。 作為多官能乙烯性單體之例,例如可列舉:脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯;芳香族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯;藉由脂肪族聚羥基化合物、芳香族聚羥基化合物等多元羥基化合物、不飽和羧酸及多元羧酸之酯化反應獲得之酯等。
作為上述脂肪族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,可列舉:乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、甘油丙烯酸酯等脂肪族聚羥基化合物之丙烯酸酯、將該等例示化合物之丙烯酸酯換為甲基丙烯酸酯之甲基丙烯酸酯、同樣地換為伊康酸酯之伊康酸酯、換為丁烯酸酯之丁烯酸酯或換為順丁烯二酸酯之順丁烯二酸酯等。
作為芳香族聚羥基化合物與不飽和羧酸之酯,可列舉:對苯二酚二丙烯酸酯、對苯二酚二甲基丙烯酸酯、間苯二酚二丙烯酸酯、間苯二酚二甲基丙烯酸酯、鄰苯三酚三丙烯酸酯等芳香族聚羥基化合物之丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯等。
作為藉由多元羧酸及不飽和羧酸與多元羥基化合物之酯化反應所獲得之酯,未必為單一物質,若列舉具有代表性之具體例,則可列舉:丙烯酸、鄰苯二甲酸、及乙二醇之縮合物;丙烯酸、順丁烯二酸、及二乙二醇之縮合物;甲基丙烯酸、對苯二甲酸及季戊四醇之縮合物;丙烯酸、己二酸、丁二醇及甘油之縮合物等。
除此以外,作為本發明所使用之多官能乙烯性單體之例,有用的是:如使多異氰酸酯化合物與含羥基之(甲基)丙烯酸酯或使多異氰酸酯化合物與多元醇及含羥基之(甲基)丙烯酸酯進行反應所獲得之(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯類;如多元環氧化合物與羥基(甲基)丙烯酸酯或(甲基)丙烯酸之加成反應物之環氧丙烯酸酯類;伸乙基雙丙烯醯胺等丙烯醯胺類;鄰苯二甲酸二烯丙酯等烯丙酯類;鄰苯二甲酸二乙烯酯等含乙烯基之化合物等。
作為上述(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯類,例如可列舉:DPHA-40H、UX-5000、UX-5002D-P20、UX-5003D、UX-5005(日本化藥公司製造)、U-2PPA、U-6LPA、U-10PA、U-33H、UA-53H、UA-32P、UA-1100H(新中村化學工業公司製造)、UA-306H、UA-510H、UF-8001G(共榮社化學公司製造)、UV-1700B、UV-7600B、UV-7605B、UV-7630B、UV7640B(日本合成化學工業公司製造)等。
該等中,就硬化性之觀點而言,作為(d)乙烯性不飽和化合物,較佳為使用(甲基)丙烯酸烷基酯,更佳為使用二季戊四醇六丙烯酸酯。 該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
<(e)溶劑> 本發明之感光性著色組合物可含有(e)溶劑。藉由含有(e)溶劑,可使顏料分散於溶劑中,又,有塗佈變得容易之傾向。 本發明之感光性著色組合物通常以(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物、以及視需要使用之其他各種成分溶解或分散於溶劑中之狀態使用。溶劑中,就分散性或塗佈性之觀點而言,較佳為有機溶劑。
有機溶劑中,就塗佈性之觀點而言,較佳為選擇沸點為100~300℃之範圍者,更佳為選擇沸點為120~280℃之範圍者。再者,此處所謂之沸點意指於壓力1013.25 hPa下之沸點,以下關於沸點全部相同。
作為此種有機溶劑,例如可列舉如下者。 乙二醇單甲醚、乙二醇單***、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單***、丙二醇單正丁醚、丙二醇第三丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單***、二乙二醇單正丁醚、甲氧基甲基戊醇、二丙二醇單***、二丙二醇單甲醚、3-甲氧基丁醇、3-甲基-3-甲氧基丁醇、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單***、三丙二醇甲醚之類的二醇單烷基醚類; 乙二醇二甲醚、乙二醇二***、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、二丙二醇二甲醚之類的二醇二烷基醚類;
乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單***乙酸酯、乙二醇單正丁醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單***乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、丙二醇單丁醚乙酸酯、甲氧基乙酸丁酯、3-甲氧基乙酸丁酯、甲氧基乙酸戊酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單***乙酸酯、二乙二醇單正丁醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、三乙二醇單甲醚乙酸酯、三乙二醇單***乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基乙酸丁酯之類的二醇烷基醚乙酸酯類; 乙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己醇二乙酸酯等二醇二乙酸酯類; 乙酸環己酯等乙酸烷基酯類; 戊基醚、二***、二丙醚、二異丙醚、二丁醚、二戊醚、乙基異丁基醚、二己醚之類的醚類;
丙酮、甲基乙基酮、甲基戊基酮、甲基異丙基酮、甲基異戊基酮、二異丙基酮、二異丁基酮、甲基異丁基酮、環己酮、乙基戊基酮、甲基丁基酮、甲基己基酮、甲基壬基酮、甲氧基甲基戊酮之類的酮類; 乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、二乙二醇、二丙二醇、三乙二醇、甲氧基甲基戊醇、甘油、苄醇之類的一元或多元醇類; 正戊烷、正辛烷、二異丁烯、正己烷、己烯、異戊二烯、二戊烯、十二烷之類的脂肪族烴類; 環己烷、甲基環己烷、甲基環己烯、聯環己烷之類的脂環式烴類;
苯、甲苯、二甲苯、異丙苯之類的芳香族烴類; 甲酸戊酯、甲酸乙酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸戊酯、異丁酸甲酯、乙二醇乙酸酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丁酸丁酯、丁酸異丁酯、異丁酸甲酯、辛酸乙酯、硬脂酸丁酯、苯甲酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、γ-丁內酯之類的鏈狀或環狀酯類; 3-甲氧基丙酸、3-乙氧基丙酸之類的烷氧基羧酸類; 氯丁烷、氯戊烷之類的鹵化烴類; 甲氧基甲基戊酮之類的醚酮類; 乙腈、苯甲腈之類的腈類等。
作為相當於上述之市售之有機溶劑,可列舉:礦油精、Varsol#2、Apco#18溶劑、Apco稀釋劑、Socal溶劑No.1及No.2、Solvesso#150、Shell TS28溶劑、卡必醇、乙基卡必醇、丁基卡必醇、甲基賽路蘇(「賽路蘇」為註冊商標;以下相同)、乙基賽路蘇、乙基賽路蘇乙酸酯、甲基賽路蘇乙酸酯、二乙二醇二甲醚(均為商品名)等。 該等有機溶劑可單獨使用,亦可將兩種以上併用。
於藉由光微影法形成著色間隔物之情形時,較佳為選擇沸點為100~200℃之範圍者作為有機溶劑。更佳為具有120~170℃之沸點者。
上述有機溶劑中,就塗佈性、表面張力等之平衡良好,組合物中之構成成分之溶解度相對較高之方面而言,較佳為二醇烷基醚乙酸酯類。 又,二醇烷基醚乙酸酯類可單獨使用,亦可併用其他有機溶劑。作為所併用之有機溶劑,尤佳者為二醇單烷基醚類。其中,尤其是就組合物中之構成成分之溶解性而言,較佳為丙二醇單甲醚。再者,二醇單烷基醚類之極性較高,若添加量過多,則有顏料容易凝聚,其後獲得之感光性著色組合物之黏度提高等保存穩定性降低之傾向,因此溶劑中之二醇單烷基醚類之比率較佳為5質量%~30質量%,更佳為5質量%~20質量%。
又,亦較佳為併用具有150℃以上之沸點之有機溶劑(以下有時稱為「高沸點溶劑」)。藉由併用此種高沸點溶劑,感光性著色組合物變得不易乾燥,具有防止組合物中之顏料之均勻之分散狀態因急遽之乾燥而受到破壞之效果。即,具有防止產生例如因狹縫噴嘴尖端之著色劑等之析出、固化引起之雜質缺陷的效果。就此種效果較高之方面而言,上述各種溶劑中,尤佳為二乙二醇單正丁醚、二乙二醇單正丁醚乙酸酯、及二乙二醇單***乙酸酯。
於併用高沸點溶劑之情形時,有機溶劑中之高沸點溶劑之含有比率較佳為3質量%~50質量%,更佳為5質量%~40質量%,尤佳為5質量%~30質量%。藉由設為上述下限值以上,有可抑制例如於狹縫噴嘴尖端著色劑等析出、固化而引起雜質缺陷之情況之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有可抑制組合物之乾燥溫度變慢,抑制減壓乾燥製程之觸控不良或預烘烤之氣孔痕跡等問題之傾向。
再者,沸點150℃以上之高沸點溶劑可為二醇烷基醚乙酸酯類,又,亦可為二醇烷基醚類,於該情形時,可不另外含有沸點150℃以上之高沸點溶劑。 作為較佳之高沸點溶劑,例如可列舉上文所述之各種溶劑中之二乙二醇單正丁醚乙酸酯、二乙二醇單***乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己醇二乙酸酯、甘油三乙酸酯等。
<(f)分散劑> 於本發明之感光性著色組合物中,以使(a)著色劑微細地分散,且使其分散狀態穩定為目的,亦可含有(f)分散劑。 作為(f)分散劑,較佳為具有官能基之高分子分散劑,進而就分散穩定性之方面而言,較佳為具有如下基等官能基之高分子分散劑:羧基;磷酸基;磺酸基;或該等之鹽之基;一級、二級或三級胺基;四級銨鹽基;源自吡啶、嘧啶、吡𠯤等含氮雜環之基。其中,尤其就於分散顏料時可以少量之分散劑進行分散之觀點而言,尤佳為具有如下基等鹼性官能基之高分子分散劑:一級、二級或三級胺基;四級銨鹽基;源自吡啶、嘧啶、吡𠯤等含氮雜環之基。
又,作為高分子分散劑,例如可列舉:胺基甲酸酯系分散劑、丙烯酸系分散劑、聚伸乙基亞胺系分散劑、聚烯丙基胺系分散劑、包含具有胺基之單體與巨單體之分散劑、聚氧乙烯烷基醚系分散劑、聚氧乙烯二酯系分散劑、聚醚磷酸系分散劑、聚酯磷酸系分散劑、山梨糖醇酐脂肪族酯系分散劑、脂肪族改性聚酯系分散劑等。
作為此種分散劑之具體例,可列舉商品名為如下者:EFKA(註冊商標;BASF公司製造)、DISPERBYK(註冊商標;BYK-Chemie公司製造)、Disparlon(註冊商標;楠本化成公司製造)、SOLSPERSE(註冊商標;Lubrizol公司製造)、KP(信越化學工業公司製造)、Polyflow(共榮社化學公司製造)、Ajisper(註冊商標;Ajinomoto公司製造)等。 該等高分子分散劑可單獨使用一種,或者亦可併用兩種以上。
高分子分散劑之重量平均分子量(Mw)通常為700以上,較佳為1000以上,又,通常為100000以下,較佳為50000以下。 該等中,就顏料之分散性之觀點而言,(f)分散劑較佳為含有具有官能基之胺基甲酸酯系高分子分散劑及/或丙烯酸系高分子分散劑,尤佳為含有丙烯酸系高分子分散劑。 又,就分散性、保存性之方面而言,較佳為具有鹼性官能基且具有聚酯鍵及/或聚醚鍵之高分子分散劑。
作為胺基甲酸酯系及丙烯酸系高分子分散劑,例如可列舉:DISPERBYK160~166、182系列(均為胺基甲酸酯系)、DISPERBYK2000、2001、BYK-LPN21116等(均為丙烯酸系)(以上均為BYK-Chemie公司製造)。 作為胺基甲酸酯系高分子分散劑,若具體例示較佳之化學結構,則例如可列舉藉由使多異氰酸酯化合物、分子內具有1個或2個羥基之數量平均分子量300~10000之化合物、及分子內具有活性氫與三級胺基之化合物進行反應而獲得之重量平均分子量1000~200000之分散樹脂等。藉由利用苄基氯等四級化劑對該等進行處理,可使全部或一部分三級胺基成為四級銨鹽基。
作為上述多異氰酸酯化合物之例,可列舉:對苯二異氰酸酯、2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、4,4'-二苯基甲烷二異氰酸酯、萘-1,5-二異氰酸酯、聯甲苯胺二異氰酸酯等芳香族二異氰酸酯;六亞甲基二異氰酸酯、離胺酸甲酯二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、二聚酸二異氰酸酯等脂肪族二異氰酸酯;異佛酮二異氰酸酯、4,4'-亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、ω,ω'-二異氰酸基二甲基環己烷等脂環族二異氰酸酯;苯二甲基二異氰酸酯、α,α,α',α'-四甲基苯二甲基二異氰酸酯等具有芳香環之脂肪族二異氰酸酯;離胺酸酯三異氰酸酯、1,6,11-十一烷三異氰酸酯、1,8-二異氰酸基-4-異氰酸基甲基辛烷、1,3,6-六亞甲基三異氰酸酯、聯環庚烷三異氰酸酯、三(異氰酸基苯基)甲烷、三(異氰酸基苯基)硫代磷酸酯等三異氰酸酯;以及該等之三聚物、水加成物、及該等之多元醇加成物等。作為多異氰酸酯,較佳為有機二異氰酸酯之三聚物,最佳為甲苯二異氰酸酯之三聚物與異佛酮二異氰酸酯之三聚物。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
作為異氰酸酯之三聚物之製造方法,可列舉如下方法:使用適當之三聚化觸媒、例如三級胺類、膦類、烷氧化物類、金屬氧化物、羧酸鹽類等,使上述多異氰酸酯類進行異氰酸酯基之部分三聚化,藉由添加觸媒毒而停止三聚化後,藉由溶劑萃取、薄膜蒸餾而去除未反應之多異氰酸酯,從而獲得目標之含異氰脲酸酯基之多異氰酸酯。
作為分子內具有1個或2個羥基之數量平均分子量300~10000之化合物,可列舉:聚醚二醇(polyether glycol)、聚酯二醇(polyester glycol)、聚碳酸酯二醇、聚烯烴二醇等、以及該等化合物之單個末端羥基經碳數1~25之烷基進行烷氧基化而成者及該等兩種以上之混合物。 作為聚醚二醇(polyether glycol),可列舉:聚醚二醇(polyether diol)、聚醚酯二醇(polyetherester diol)、及該等兩種以上之混合物。作為聚醚二醇(polyether diol),可列舉使環氧烷進行均聚合或共聚合而獲得者,例如可列舉:聚乙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇-丙二醇、聚氧四亞甲基二醇、聚氧六亞甲基二醇、聚氧八亞甲基二醇及該等之兩種以上之混合物。
作為聚醚酯二醇(polyetherester diol),可列舉藉由使含醚基之二醇或其與其他二醇之混合物與二羧酸或該等之酐進行反應、或者使聚酯二醇(polyester glycol)與環氧烷進行反應而獲得者,例如可列舉聚(聚氧四亞甲基)己二酸酯等。作為聚醚二醇(polyether glycol),最佳為聚乙二醇、聚丙二醇、聚氧四亞甲基二醇或該等之化合物之單個末端羥基經碳數1~25之烷基進行烷氧基化而成之化合物。
作為聚酯二醇(polyester glycol),可列舉:使二羧酸(丁二酸、戊二酸、己二酸、癸二酸、反丁烯二酸、順丁烯二酸、鄰苯二甲酸等)或該等之酐與二醇(glycol)(乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、3-甲基-1,5-戊二醇、新戊二醇、2-甲基-1,3-丙二醇、2-甲基-2-丙基-1,3-丙二醇、2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、2-甲基-2,4-戊二醇、2,2,4-三甲基-1,3-戊二醇、2-乙基-1,3-己二醇、2,5-二甲基-2,5-己二醇、1,8-八亞甲基二醇、2-甲基-1,8-八亞甲基二醇、1,9-壬二醇等脂肪族二醇;雙羥基甲基環己烷等脂環族二醇;苯二甲醇、雙羥基乙氧基苯等芳香族二醇;N-甲基二乙醇胺等N-烷基二烷醇胺等)進行縮聚而獲得者,例如聚己二酸乙二酯、聚己二酸丁二酯、聚六亞甲基己二酸酯、聚己二酸乙二酯/己二酸丙二酯等;或者可列舉使用上述二醇(diol)類或碳數1~25之一元醇作為起始劑而獲得之聚內酯二醇或聚內酯單醇,例如聚己內酯二醇、聚甲基戊內酯及該等之兩種以上之混合物。作為聚酯二醇(polyester glycol),最佳為聚己內酯二醇或碳數1~25之醇作為起始劑之聚己內酯。
作為聚碳酸酯二醇,可列舉聚碳酸(1,6-己二酯)、聚碳酸(3-甲基-1,5-戊二酯)等,作為聚烯烴二醇,可列舉聚丁二烯二醇、氫化型聚丁二烯二醇、氫化型聚異戊二烯二醇等。 該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
分子內具有1個或2個羥基之化合物之數量平均分子量通常為300~10000,較佳為500~6000,進而較佳為1000~4000。
對本發明所使用之分子內具有活性氫與三級胺基之化合物進行說明。 作為活性氫,即直接鍵結於氧原子、氮原子或硫原子之氫原子,可列舉羥基、胺基、硫醇基等官能基中之氫原子,其中,較佳為胺基、尤其是一級胺基之氫原子。
三級胺基並無特別限定,例如可列舉具有碳數1~4之烷基之胺基、或雜環結構,更具體而言,可列舉咪唑環或***環等。 若例示此種分子內具有活性氫與三級胺基之化合物,則可列舉:N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、N,N-二丙基-1,3-丙二胺、N,N-二丁基-1,3-丙二胺、N,N-二甲基乙二胺、N,N-二乙基乙二胺、N,N-二丙基乙二胺、N,N-二丁基乙二胺、N,N-二甲基-1,4-丁二胺、N,N-二乙基-1,4-丁二胺、N,N-二丙基-1,4-丁二胺、N,N-二丁基-1,4-丁二胺等。
又,作為三級胺基為含氮雜環結構之情形時之該含氮雜環,可列舉:吡唑環、咪唑環、***環、四唑環、吲哚環、咔唑環、吲唑環、苯并咪唑環、苯并***環、苯并㗁唑環、苯并噻唑環、苯并噻二唑環等含氮五員雜環;吡啶環、嗒𠯤環、嘧啶環、三𠯤環、喹啉環、吖啶環、異喹啉環等含氮六員雜環。該等含氮雜環中,較佳為咪唑環或***環。
若具體例示該等具有咪唑環與胺基之化合物,則可列舉:1-(3-胺基丙基)咪唑、組胺酸、2-胺基咪唑、1-(2-胺基乙基)咪唑等。又,若具體例示具有***環與胺基之化合物,則可列舉:3-胺基-1,2,4-***、5-(2-胺基-5-氯苯基)-3-苯基-1H-1,2,4-***、4-胺基-4H-1,2,4-***-3,5-二醇、3-胺基-5-苯基-1H-1,3,4-***、5-胺基-1,4-二苯基-1,2,3-***、3-胺基-1-苄基-1H-2,4-***等。其中,較佳為N,N-二甲基-1,3-丙二胺、N,N-二乙基-1,3-丙二胺、1-(3-胺基丙基)咪唑、3-胺基-1,2,4-***。 該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
製造胺基甲酸酯系高分子分散劑時之原料之較佳之調配比率相對於多異氰酸酯化合物100質量份,分子內具有1個或2個羥基之數量平均分子量300~10000之化合物為10~200質量份,較佳為20~190質量份,進而較佳為30~180質量份,分子內具有活性氫與三級胺基之化合物為0.2~25質量份,較佳為0.3~24質量份。
胺基甲酸酯系高分子分散劑之製造係依照製造聚胺基甲酸酯樹脂之公知之方法而進行。作為製造時之溶劑,通常可使用:丙酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環戊酮、環己酮、異佛酮等酮類;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸賽路蘇等酯類;苯、甲苯、二甲苯、己烷等烴類;二丙酮醇、異丙醇、第二丁醇、第三丁醇等一部分醇類;二氯甲烷、氯仿等氯化物;四氫呋喃、二***等醚類;二甲基甲醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸等非質子性極性溶劑等。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
於上述製造時,通常可使用胺基甲酸酯化反應觸媒。作為該觸媒,例如可列舉:二丁基二月桂酸錫、二辛基二月桂酸錫、二丁基二辛酸錫、辛酸亞錫等錫系;乙醯丙酮酸鐵、氯化鐵等鐵系;三乙胺、三乙二胺等三級胺系等。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
分子內具有活性氫與三級胺基之化合物之導入量以反應後之胺值計,較佳為控制為1~100 mgKOH/g之範圍。更佳為5~95 mgKOH/g之範圍。胺值係藉由酸中和滴定鹼性胺基,使其與酸值相對應而以KOH之mg數表示之值。藉由設為上述下限值以上,有分散能力變得良好之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有容易抑制顯影性之降低之傾向。
再者,於以上反應中異氰酸酯基殘存於高分子分散劑中之情形時,若進一步藉由醇或胺基化合物破壞異氰酸酯基,則產物之經時穩定性變高,故而較佳。 胺基甲酸酯系高分子分散劑之重量平均分子量(Mw)通常為1000~200000之範圍,較佳為2000~100000之範圍,更佳為3000~50000之範圍。藉由設為上述下限值以上,有分散性及分散穩定性變得良好之傾向,藉由設為上述上限值以下,有容易抑制溶解性或分散性之降低之傾向。
另一方面,作為丙烯酸系高分子分散劑,較佳為使用具有官能基(此處所謂之官能基為上文作為高分子分散劑所含之官能基而說明之官能基)之含不飽和基之單體與不具有官能基之含不飽和基之單體之無規共聚物、接枝共聚物、嵌段共聚物。該等共聚物可藉由公知之方法而製造。
作為具有官能基之含不飽和基之單體,可列舉如下物質作為具體例:(甲基)丙烯酸、丁二酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、六氫鄰苯二甲酸2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯、丙烯酸二聚物等具有羧基之不飽和單體;(甲基)丙烯酸二甲胺基乙酯、(甲基)丙烯酸二乙胺基乙酯及該等之四級化物等具有三級胺基、四級銨鹽基之不飽和單體。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
作為不具有官能基之含不飽和基之單體,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)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸苯氧基甲酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸異𦯉基酯、(甲基)丙烯酸三環癸酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、N-乙烯基吡咯啶酮、苯乙烯及其衍生物、α-甲基苯乙烯;N-環己基順丁烯二醯亞胺、N-苯基順丁烯二醯亞胺、N-苄基順丁烯二醯亞胺等N-取代順丁烯二醯亞胺;丙烯腈、乙酸乙烯酯及聚(甲基)丙烯酸甲酯巨單體、聚苯乙烯巨單體、聚(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯巨單體、聚乙二醇巨單體、聚丙二醇巨單體、聚己內酯巨單體等巨單體等。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
丙烯酸系高分子分散劑尤佳為包含具有官能基之A嵌段與不具有官能基之B嵌段之A-B或B-A-B嵌段共聚物,於該情形時,於A嵌段中除了包含源自上述含有官能基之含不飽和基之單體之部分結構以外,亦可包含源自上述不含官能基之含不飽和基之單體之部分結構,該等可以無規共聚合或嵌段共聚合之任一態樣含有於該A嵌段中。又,不含官能基之部分結構於A嵌段中之含有比率通常為80質量%以下,較佳為50質量%以下,進而較佳為30質量%以下。
B嵌段係包含源自上述不含官能基之含不飽和基之單體之部分結構者,亦可於1個B嵌段中含有兩種以上源自單體之部分結構,該等可以無規共聚合或嵌段共聚合之任一態樣含有於該B嵌段中。 該A-B或B-A-B嵌段共聚物例如係藉由以下所示之活性聚合法而製備。活性聚合法中有陰離子活性聚合法、陽離子活性聚合法、自由基活性聚合法,其中陰離子活性聚合法之聚合活性種為陰離子,例如以下述流程表示。
[化41]
Figure 02_image081
上述流程中,Ar1 為一價有機基,Ar2 為與Ar1 不同之一價有機基,M為金屬原子,s及t分別為1以上之整數。
自由基活性聚合法之聚合活性種為自由基,例如以下述流程表示。
[化42]
Figure 02_image083
上述流程中,Ar1 為一價有機基,Ar2 為與Ar1 不同之一價有機基,j及k分別為1以上之整數,Ra 為氫原子或一價有機基,Rb 為與Ra 不同之氫原子或一價有機基。
於合成該丙烯酸系高分子分散劑時,可採用日本專利特開平9-62002號公報、或P. Lutz, P. Masson et al, Polym. Bull. 12, 79 (1984),B.C. Anderson, G.D. Andrews et al, Macromolecules, 14, 1601(1981),K. Hatada, K. Ute, et al, Polym. J. 17, 977(1985)、18, 1037(1986),右手浩一、畑田耕一、高分子加工、36, 366(1987),東村敏延、沢本光男、高分子論文集、46, 189(1989),M. Kuroki, T. Aida, J. Am. Chem. Sic, 109, 4737(1987),相田卓三、井上祥平、有機合成化學、43, 300(1985),D.Y. Sogoh, W.R. Hertler et al, Macromolecules, 20, 1473(1987)等所記載之公知之方法。
本發明可使用之丙烯酸系高分子分散劑可為A-B嵌段共聚物,亦可為B-A-B嵌段共聚物,構成該共聚物之A嵌段/B嵌段比較佳為1/99~80/20,尤佳為5/95~60/40(質量比),藉由設為該範圍內,有可確保分散性與保存穩定性之平衡之傾向。 又,本發明可使用之A-B嵌段共聚物、B-A-B嵌段共聚物1 g中之四級銨鹽基之量通常較佳為0.1~10 mmol,藉由設為該範圍內,有可確保良好之分散性之傾向。
再者,於此種嵌段共聚物中,通常存在含有製造過程中所產生之胺基之情形,其胺值為1~100 mgKOH/g左右,就分散性之觀點而言,較佳為10 mgKOH/g以上,更佳為30 mgKOH/g以上,進而較佳為50 mgKOH/g以上,又,較佳為90 mgKOH/g以下,更佳為80 mgKOH/g以下,進而較佳為75 mgKOH/g以下。上限與下限之組合例如較佳為10~90 mgKOH/g,更佳為30~80 mgKOH/g,進而較佳為50~75 mgKOH/g。 此處,該等嵌段共聚物等分散劑之胺值係以與分散劑試樣中之除溶劑以外之固形物成分每1 g之鹼量當量之KOH之質量表示,係藉由如下方法而測定。 精確稱量0.5~1.5 g分散劑試樣置於100 mL之燒杯中,以50 mL之乙酸將其溶解。使用具備pH電極之自動滴定裝置,藉由0.1 mol/L之HClO4 乙酸溶液對該溶液進行中和滴定。以滴定pH曲線之反曲點作為滴定終點,藉由下式求出胺值。
胺值[mgKOH/g]=(561×V)/(W×S) [其中,W表示分散劑試樣稱取量[g],V表示滴定終點之滴定量[mL],S表示分散劑試樣之固形物成分濃度[質量%]] 又,該嵌段共聚物之酸值亦取決於成為該酸值之根源之酸性基之有無及種類,一般較低為宜,通常為10 mgKOH/g以下,其重量平均分子量(Mw)較佳為1000~100000之範圍。藉由設為上述範圍內,有可確保良好之分散性之傾向。
於丙烯酸系高分子分散劑具有四級銨鹽基作為官能基之情形時,對丙烯酸系高分子分散劑之具體之結構並無特別限定,就分散性之觀點而言,較佳為具有下述式(i)所表示之重複單元(以下有時稱為「重複單元(i)」)。
[化43]
Figure 02_image085
上述式(i)中,R31 ~R33 分別獨立為氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、或可具有取代基之芳烷基,R31 ~R33 中2個以上可互相鍵結而形成環狀結構,R34 為氫原子或甲基,X為二價連結基,Y- 為抗衡陰離子。
上述式(i)之R31 ~R33 中之可具有取代基之烷基之碳數並無特別限定,通常為1以上,又,較佳為10以下,更佳為6以下。作為烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,該等中,較佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基,更佳為甲基、乙基、丙基、或丁基。又,可為直鏈狀、支鏈狀之任一者。又,亦可含有環己基、環己基甲基等環狀結構。
上述式(i)之R31 ~R33 中之可具有取代基之芳基之碳數並無特別限定,通常為6以上,又,較佳為16以下,更佳為12以下。作為芳基之具體例,可列舉:苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、二乙基苯基、萘基、蒽基等,該等中,較佳為苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、或二乙基苯基,更佳為苯基、甲基苯基、或乙基苯基。
上述式(i)之R31 ~R33 中之可具有取代基之芳烷基之碳數並無特別限定,通常為7以上,又,較佳為16以下,更佳為12以下。作為芳烷基之具體例,可列舉:苯基甲基(苄基)、苯基乙基(苯乙基)、苯基丙基、苯基丁基、苯基異丙基等,該等中,較佳為苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基、或苯基丁基,更佳為苯基甲基、或苯基乙基。
該等中,就分散性之觀點而言,較佳為R31 ~R33 分別獨立為烷基或芳烷基,具體而言,較佳為R31 及R33 分別獨立為甲基或乙基,且R32 為苯基甲基或苯基乙基,進而較佳為R31 及R33 為甲基,且R32 為苯基甲基。
又,於丙烯酸系高分子分散劑具有三級胺基作為官能基之情形時,就分散性之觀點而言,較佳為具有下述式(ii)所表示之重複單元(以下有時稱為「重複單元(ii)」)。
[化44]
Figure 02_image087
上述式(ii)中,R35 及R36 分別獨立為氫原子、可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、或可具有取代基之芳烷基,R35 及R36 可互相鍵結而形成環狀結構,R37 為氫原子或甲基,Z為二價連結基。
又,作為上述式(ii)之R35 及R36 中之可具有取代基之烷基,可較佳地採用作為上述式(i)之R31 ~R33 所例示者。 同樣地,作為上述式(ii)之R35 及R36 中之可具有取代基之芳基,可較佳地採用作為上述式(i)之R31 ~R33 所例示者。又,作為上述式(ii)之R35 及R36 中之可具有取代基之芳烷基,可較佳地採用作為上述式(i)之R31 ~R33 所例示者。
該等中,較佳為R35 及R36 分別獨立為可具有取代基之烷基,更佳為甲基、或乙基。
作為上述式(i)之R31 ~R33 及上述式(ii)之R35 及R36 中之烷基、芳烷基或芳基可具有之取代基,可列舉:鹵素原子、烷氧基、苯甲醯基、羥基等。
於上述式(i)及(ii)中,作為二價連結基X及Z,例如可列舉碳數1~10之伸烷基、碳數6~12之伸芳基、-CONH-R43 -基、-COOR44 -基[其中,R43 及R44 為單鍵、碳數1~10之伸烷基、或碳數2~10之醚基(烷氧基烷基)]等,較佳為-COO-R44 -基。 又,於上述式(i)中,作為抗衡陰離子之Y- ,可列舉:Cl- 、Br- 、I- 、ClO4 - 、BF4 - 、CH3 COO- 、PF6 - 等。
上述式(i)所表示之重複單元之含有比率並無特別限定,就分散性之觀點而言,相對於上述式(i)所表示之重複單元之含有比率與上述式(ii)所表示之重複單元之含有比率之合計,較佳為60莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,進而較佳為40莫耳%以下,尤佳為35莫耳%以下,又,較佳為5莫耳%以上,更佳為10莫耳%以上,進而較佳為20莫耳%以上,尤佳為30莫耳%以上。
又,上述式(i)所表示之重複單元於高分子分散劑之總重複單元中所占之含有比率並無特別限定,就分散性之觀點而言,較佳為1莫耳%以上,更佳為5莫耳%以上,進而較佳為10莫耳%以上,又,較佳為50莫耳%以下,更佳為30莫耳%以下,進而較佳為20莫耳%以下,尤佳為15莫耳%以下。
又,上述式(ii)所表示之重複單元於高分子分散劑之總重複單元中所占之含有比率並無特別限定,就分散性之觀點而言,較佳為5莫耳%以上,更佳為10莫耳%以上,進而較佳為15莫耳%以上,尤佳為20莫耳%以上,又,較佳為60莫耳%以下,更佳為40莫耳%以下,進而較佳為30莫耳%以下,尤佳為25莫耳%以下。
又,高分子分散劑就提高相對於溶劑等黏合劑成分之相溶性,提高分散穩定性之觀點而言,較佳為具有下述式(iii)所表示之重複單元(以下有時稱為「重複單元(iii)」)。
[化45]
Figure 02_image089
上述式(iii)中,R40 為伸乙基或伸丙基,R41 為可具有取代基之烷基,R42 為氫原子或甲基,n為1~20之整數。
上述式(iii)之R41 中之可具有取代基之烷基之碳數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,又,較佳為10以下,更佳為6以下。作為烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,該等中,較佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基,更佳為甲基、乙基、丙基、或丁基。又,可為直鏈狀、支鏈狀之任一者。又,亦可含有環己基、環己基甲基等環狀結構。
又,上述式(iii)中之n就相對於溶劑等黏合劑成分之相溶性與分散性之觀點而言,較佳為1以上,更佳為2以上,又,較佳為10以下,更佳為5以下。
又,上述式(iii)所表示之重複單元於高分子分散劑之總重複單元中所占之含有比率並無特別限定,較佳為1莫耳%以上,更佳為2莫耳%以上,進而較佳為4莫耳%以上,又,較佳為30莫耳%以下,更佳為20莫耳%以下,進而較佳為10莫耳%以下。於為上述範圍內之情形時,有可兼顧相對於溶劑等黏合劑成分之相溶性與分散穩定性之傾向。
又,高分子分散劑就提高分散劑相對於溶劑等黏合劑成分之相溶性,提高分散穩定性之觀點而言,較佳為具有下述式(iv)所表示之重複單元(以下有時稱為「重複單元(iv)」)。
[化46]
Figure 02_image091
上述式(iv)中,R38 為可具有取代基之烷基、可具有取代基之芳基、或可具有取代基之芳烷基,R39 為氫原子或甲基。
上述式(iv)之R38 中之可具有取代基之烷基之碳數並無特別限定,通常為1以上,較佳為2以上,更佳為4以上,又,較佳為10以下,更佳為8以下。作為烷基之具體例,可列舉:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基等,該等中,較佳為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、或己基,更佳為甲基、乙基、丙基、或丁基。又,可為直鏈狀、支鏈狀之任一者。又,亦可含有環己基、環己基甲基等環狀結構。
上述式(iv)之R38 中之可具有取代基之芳基之碳數並無特別限定,通常為6以上,又,較佳為16以下,更佳為12以下,進而較佳為8以下。作為芳基之具體例,可列舉:苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、二乙基苯基、萘基、蒽基等,該等中,較佳為苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、或二乙基苯基,更佳為苯基、甲基苯基、或乙基苯基。
上述式(iv)之R38 中之可具有取代基之芳烷基之碳數並無特別限定,通常為7以上,又,較佳為16以下,更佳為12以下,進而較佳為10以下。作為芳烷基之具體例,可列舉:苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基、苯基丁基、苯基異丙基等,該等中,較佳為苯基甲基、苯基乙基、苯基丙基、或苯基丁基,更佳為苯基甲基、或苯基乙基。
該等中,就溶劑相溶性與分散穩定性之觀點而言,R38 較佳為烷基、或芳烷基,更佳為甲基、乙基、或苯基甲基。 作為R38 中之烷基可具有之取代基,可列舉鹵素原子、烷氧基等。又,作為芳基或芳烷基可具有之取代基,可列舉鏈狀之烷基、鹵素原子、烷氧基等。又,R38 所表示之鏈狀之烷基包括直鏈狀及支鏈狀之任一者。
又,上述式(iv)所表示之重複單元於高分子分散劑之總重複單元中所占之含有比率就分散性之觀點而言,較佳為30莫耳%以上,更佳為40莫耳%以上,進而較佳為50莫耳%以上,又,較佳為80莫耳%以下,更佳為70莫耳%以下。
高分子分散劑亦可具有重複單元(i)、重複單元(ii)、重複單元(iii)及重複單元(iv)以外之重複單元。作為此種重複單元之例,可列舉源自如下單體之重複單元:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;(甲基)丙烯醯氯等(甲基)丙烯酸鹽系單體;(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺系單體;乙酸乙烯酯;丙烯腈;烯丙基縮水甘油醚、丁烯酸縮水甘油醚;N-甲基丙烯醯基𠰌啉等單體。
高分子分散劑就進一步提高分散性之觀點而言,較佳為包含具有重複單元(i)及重複單元(ii)之A嵌段與不具有重複單元(i)及重複單元(ii)之B嵌段之嵌段共聚物。該嵌段共聚物較佳為A-B嵌段共聚物或B-A-B嵌段共聚物。藉由在A嵌段中不僅導入四級銨鹽基,而且亦導入三級胺基,意外地有分散劑之分散能力顯著提高之傾向。又,B嵌段較佳為具有重複單元(iii),更佳為進而具有重複單元(iv)。
重複單元(i)及重複單元(ii)可以無規共聚合、嵌段共聚合之任一態樣含有於A嵌段中。又,重複單元(i)及重複單元(ii)可於1個A嵌段中各含有兩種以上,於該情形時,各重複單元可以無規共聚合、嵌段共聚合之任一態樣含有於該A嵌段中。
又,於A嵌段中可含有重複單元(i)及重複單元(ii)以外之重複單元,作為此種重複單元之例,可列舉上文所述之源自(甲基)丙烯酸酯系單體之重複單元等。重複單元(i)及重複單元(ii)以外之重複單元於A嵌段中之含量較佳為0~50莫耳%,更佳為0~20莫耳%,最佳為於A嵌段中不含該重複單元。
於B嵌段中可含有重複單元(iii)及(iv)以外之重複單元,作為此種重複單元之例,可列舉源自如下單體之重複單元:苯乙烯、α-甲基苯乙烯等苯乙烯系單體;(甲基)丙烯醯氯等(甲基)丙烯酸鹽系單體;(甲基)丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等(甲基)丙烯醯胺系單體;乙酸乙烯酯;丙烯腈;烯丙基縮水甘油醚、丁烯酸縮水甘油醚;N-甲基丙烯醯基𠰌啉等單體。重複單元(iii)及重複單元(iv)以外之重複單元於B嵌段中之含有比率較佳為0~50莫耳%,更佳為0~20莫耳%,最佳為於B嵌段中不含該重複單元。
又,就提高分散穩定性之方面而言,(f)分散劑較佳為與下文所述之顏料衍生物併用。
<感光性著色組合物之其他調配成分> 於本發明之感光性著色組合物中,除了上述成分以外,可適當調配矽烷偶合劑等密接改善劑、界面活性劑(塗佈性提高劑)、顏料衍生物、光酸產生劑、交聯劑、巰基化合物、顯影改良劑、紫外線吸收劑、抗氧化劑等添加劑。
(1)密接改善劑 為了改善與基板之密接性,亦可於本發明之感光性著色組合物中含有密接改善劑。作為密接改善劑,較佳為矽烷偶合劑、含磷酸基之化合物等。 作為矽烷偶合劑之種類,可單獨使用環氧系、(甲基)丙烯酸系、胺基系等各者中之一種,或可將兩種以上混合而使用。
作為較佳之矽烷偶合劑,例如可列舉:3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基甲矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基甲矽烷等(甲基)丙烯醯氧基矽烷類;2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基甲矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基甲矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二乙氧基甲矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三乙氧基甲矽烷等環氧矽烷類;3-脲基丙基三乙氧基甲矽烷等脲基矽烷類;3-異氰酸酯基丙基三乙氧基甲矽烷等異氰酸酯基矽烷類,尤佳為環氧矽烷類之矽烷偶合劑。 作為含磷酸基之化合物,較佳為含(甲基)丙烯醯基之磷酸酯類,較佳為下述通式(g1)、(g2)或(g3)所表示者。
[化47]
Figure 02_image093
於上述通式(g1)、(g2)及(g3)中,R51 表示氫原子或甲基,l及l'為1~10之整數,m為1、2或3。 該等含磷酸基之化合物可單獨使用一種,亦可組合兩種以上使用。
(2)界面活性劑 為了提高塗佈性,可於本發明之感光性著色組合物中含有界面活性劑。
作為界面活性劑,例如可使用陰離子系、陽離子系、非離子系、兩性界面活性劑等各種者。其中,就對各特性造成不良影響之可能性較低之方面而言,較佳為使用非離子系界面活性劑,其中,就塗佈性之方面而言,有效的是氟系或矽系之界面活性劑。 作為此種界面活性劑,例如可列舉:TSF4460(Momentive Performance Materials公司製造)、DFX-18(NEOS公司製造)、BYK-300、BYK-325、BYK-330(BYK-Chemie公司製造)、KP340(Shin-Etsu Silicones公司製造)、MEGAFAC F-470、MEGAFAC F-475、MEGAFAC F-478、MEGAFAC F-554、MEGAFAC F-559(DIC公司製造)、SH7PA(Dow Corning Toray公司製造)、DS-401(Daikin公司製造)、L-77(Nippon Unicar公司製造)、FC4430(3M公司製造)等。 再者,界面活性劑可使用一種,亦可以任意之組合及比率併用兩種以上。
(3)顏料衍生物 為了提高分散性、保存性,可於本發明之感光性著色組合物中含有顏料衍生物作為分散助劑。 作為顏料衍生物,可列舉:偶氮系、酞菁系、喹吖啶酮系、苯并咪唑酮系、喹酞酮系、異吲哚啉酮系、二㗁𠯤系、蒽醌系、陰丹士林系、苝系、紫環酮系、二酮吡咯并吡咯系、二㗁𠯤系等之衍生物,其中,較佳為酞菁系、喹酞酮系。 作為顏料衍生物之取代基,可列舉磺酸基、磺醯胺基及其四級鹽、鄰苯二甲醯亞胺甲基、二烷基胺基烷基、羥基、羧基、醯胺基等直接或經由烷基、芳基、雜環基等鍵結於顏料骨架上者,較佳為磺酸基。又,該等取代基可對一個顏料骨架取代複數個。
作為顏料衍生物之具體例,可列舉:酞菁之磺酸衍生物、喹酞酮之磺酸衍生物、蒽醌之磺酸衍生物、喹吖啶酮之磺酸衍生物、二酮吡咯并吡咯之磺酸衍生物、二㗁𠯤之磺酸衍生物等。該等可單獨使用一種,亦可將兩種以上併用。
(4)光酸產生劑 所謂光酸產生劑係可藉由紫外線而產生酸之化合物,藉由進行曝光時產生之酸之作用,因存在例如三聚氰胺化合物等交聯劑,故而會進行交聯反應。該光酸產生劑中,較佳為對溶劑之溶解性、尤其是對感光性著色組合物所使用之溶劑之溶解性較大者,例如可列舉:二苯基錪、二甲苯基錪、苯基(對茴香基)錪、雙(間硝基苯基)錪、雙(對第三丁基苯基)錪、雙(對氯苯基)錪、雙(正十二烷基)錪、對異丁基苯基(對甲苯基)錪、對異丙基苯基(對甲苯基)錪等二芳基錪;或三苯基鋶等三芳基鋶之氯化物、溴化物;或氟硼酸鹽、六氟磷酸鹽、六氟砷酸鹽、芳香族磺酸鹽、四(五氟苯基)硼酸鹽等;或正丁基三苯基硼酸二苯基苯甲醯甲基鋶等鋶有機硼錯合物類;或2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)三𠯤、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)三𠯤等三𠯤化合物等,但並不僅限於此。
(5)交聯劑 可進而於本發明之感光性著色組合物中添加交聯劑,例如可使用三聚氰胺或胍胺系之化合物。作為該等交聯劑,例如可列舉下述通式(6)所表示之三聚氰胺或胍胺系之化合物。
[化48]
Figure 02_image095
式(6)中,R61 表示-NR66 R67 基或碳數6~12之芳基,於R61 為-NR66 R67 基之情形時,R62 、R63 、R64 、R65 、R66 及R67 之一表示-CH2 OR68 基,於R61 為碳數6~12之芳基之情形時,R62 、R63 、R64 及R65 之一表示-CH2 OR68 基,R62 、R63 、R64 、R65 、R66 及R67 中剩餘者互相獨立地表示氫或-CH2 OR68 基,R68 表示氫原子或碳數1~4之烷基。 此處,碳數6~12之芳基典型而言為苯基、1-萘基或2-萘基,於該等苯基或萘基上可鍵結有烷基、烷氧基、鹵素原子等取代基。烷基及烷氧基可分別為碳數1~6左右。R68 所表示之烷基較佳為上述中之甲基或乙基,尤佳為甲基。
相當於通式(6)之三聚氰胺系化合物、即下述通式(6-1)之化合物中包含六羥甲基三聚氰胺、五羥甲基三聚氰胺、四羥甲基三聚氰胺、六甲氧基甲基三聚氰胺、五甲氧基甲基三聚氰胺、四甲氧基甲基三聚氰胺、六乙氧基甲基三聚氰胺等。
[化49]
Figure 02_image097
式(6-1)中,於R62 、R63 、R64 、R65 、R66 及R67 之一為芳基之情形時,R62 、R63 、R64 及R65 之一表示-CH2 OR68 基,R62 、R63 、R64 、R65 、R66 及R67 中剩餘者互相獨立地表示氫原子或-CH2 OR68 基,此處,R68 表示氫原子或烷基。
又,相當於通式(6)之胍胺系化合物、即通式(6)中之R61 為芳基之化合物中包含四羥甲基苯并胍胺、四甲氧基甲基苯并胍胺、三甲氧基甲基苯并胍胺、四乙氧基甲基苯并胍胺等。
進而,亦可使用具有羥甲基或羥甲基烷基醚基之交聯劑。以下列舉其例。 2,6-雙(羥基甲基)-4-甲基苯酚、4-第三丁基-2,6-雙(羥基甲基)苯酚、5-乙基-1,3-雙(羥基甲基)全氫-1,3,5-三𠯤-2-酮(通稱為N-乙基二羥甲基三𠯤酮)或其二甲醚體、二羥甲基三亞甲基脲或其二甲醚體、3,5-雙(羥基甲基)全氫-1,3,5-㗁二𠯤-4-酮(通稱為二羥甲基脲)或其二甲醚體、四羥甲基乙二醛二烷基脲或其四甲醚體。
再者,該等交聯劑可單獨適應一種,亦可組合兩種以上而使用。使用交聯劑時之量於感光性著色組合物之總固形物成分中,較佳為0.1~15質量%,尤佳為0.5~10質量%。
(6)巰基化合物 作為聚合促進劑,又,為了提高與基板之密接性,亦可添加巰基化合物。
作為巰基化合物之種類,可列舉:2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并㗁唑、2-巰基苯并咪唑、己二硫醇、癸二硫醇、1,4-二甲硫基苯、丁二醇雙硫代丙酸酯、丁二醇雙硫代乙醇酸酯、乙二醇雙硫代乙醇酸酯、三羥甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、丁二醇雙硫代丙酸酯、三羥甲基丙烷三硫代丙酸酯、三羥甲基丙烷三硫代乙醇酸酯、季戊四醇四硫代丙酸酯、季戊四醇四硫代乙醇酸酯、三羥基乙基三硫代丙酸酯、乙二醇雙(3-巰基丁酸酯)、丁二醇雙(3-巰基丁酸酯)、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、三羥甲基丙烷三(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇三(3-巰基丁酸酯)、乙二醇雙(3-巰基異丁酸酯)、丁二醇雙(3-巰基異丁酸酯)、三羥甲基丙烷三(3-巰基異丁酸酯)、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三𠯤-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等具有雜環之巰基化合物或脂肪族多官能巰基化合物等。該等可單獨使用各者之一種,或可將兩種以上混合而使用。
<感光性著色組合物中之成分調配量> 於本發明之感光性著色組合物中,於感光性著色組合物之總固形物成分中,(a)著色劑之含有比率為23質量%以下。由於(a)著色劑係不會彈性變形之成分,因此認為藉由將其含有比率設為上述上限值以下,所獲得之著色間隔物之機械特性變得良好。 於感光性著色組合物之總固形物成分中,(a)著色劑之含有比率只要為23質量%以下,則無特別限定,較佳為22質量%以下,更佳為20質量%以下,進而較佳為18質量%以下,進而更佳為16質量%以下,尤佳為15質量%以下,最佳為14質量%以下,又,較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為8質量%以上,進而更佳為10質量%以上,尤佳為12質量%以上。藉由將(a)著色劑之含有比率設為上述上限值以下,有如下傾向:機械特性變得良好,又,容易獲得充分之製版特性,電可靠性優異,又,藉由設為上述下限值以上,有可獲得充分之遮光性之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為1~22質量%,更佳為5~20質量%,進而較佳為8~18質量%,進而更佳為10~16質量%,尤佳為10~15質量%,最佳為12~14質量%。
本發明之感光性著色組合物中之顏料之含有比率並無特別限定,於感光性著色組合物之總固形物成分中,通常為23質量%以下,較佳為22質量%以下,更佳為20質量%以下,進而較佳為18質量%以下,進而更佳為16質量%以下,尤佳為15質量%以下,最佳為14質量%以下,又,較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為8質量%以上,進而更佳為10質量%以上,尤佳為12質量%以上。藉由將顏料之含有比率設為上述上限值以下,有如下傾向:機械特性變得良好,又,容易獲得充分之製版特性,電可靠性優異,又,藉由設為上述下限值以上,有可獲得充分之遮光性之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為1~22質量%,更佳為5~20質量%,進而較佳為8~18質量%,進而更佳為10~16質量%,尤佳為10~15質量%,最佳為12~14質量%。
第一態樣之感光性著色組合物之總固形物成分中的橙色顏料之含有比率較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為8質量%以上,進而更佳為10質量%以上,尤佳為15質量%以上,又,通常為60質量%以下,更佳為50質量%以下,進而較佳為45質量%以下,進而更佳為40質量%以下,尤佳為30質量%以下,最佳為20質量%以下。藉由設為上述下限值以上,有可確保充分之遮光性,可抑制波長400~500 nm之透過率之傾向,藉由設為上述上限值以下,有容易獲得充分之製版性能之傾向。上限與下限之組合例如較佳為1~60質量%,更佳為5~50質量%,進而較佳為5~45質量%,進而更佳為8~40質量%,尤佳為10~30質量%,最佳為15~20質量%。
第一態樣之感光性著色組合物就色調之觀點而言,較佳為全部固形物中之藍色顏料及紫色顏料之含有比率較低,較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下,進而更佳為15質量%以下,尤其更佳為10質量%以下,尤佳為5質量%以下,最佳為0質量%、即不含有。 另一方面,就遮光性之觀點而言,亦可含有藍色顏料及/或紫色顏料,於該情形時,總固形物成分中之藍色顏料及紫色顏料之含有比率較佳為1質量%以上,更佳為5質量%以上,進而較佳為8質量%以上,尤佳為10質量%以上,最佳為15質量%以上,又,較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下。設為上述下限值以上,有獲得充分之遮光性之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可獲得接近黑色之色調之傾向。作為上限與下限之組合,例如較佳為1~30質量%,更佳為5~30質量%,進而較佳為8~25質量%,進而更佳為10~20質量%,尤佳為15~20質量%。
第一態樣之感光性著色組合物就遮光性之觀點而言,較佳為總固形物成分中之黃色顏料之含有比率較低,較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下,進而更佳為15質量%以下,尤其更佳為10質量%以下,尤佳為5質量%以下,最佳為0質量%、即不含有。 另一方面,就抑制波長400~500 nm下之透過率之觀點而言,亦可含有黃色顏料,於該情形時,全部固形物中之黃色顏料之含有比率較佳為1質量%以上,更佳為3質量%以上,進而較佳為5質量%以上,尤佳為10質量%以上,最佳為15質量%以上。又,較佳為30質量%以下,更佳為25質量%以下,進而較佳為20質量%以下。藉由設為上述下限值以上,有可抑制波長400~500 nm之透過率、或可獲得接近黑色之色調之傾向,藉由設為上述上限值以下,有電可靠性變高,且可使光學密度(OD)變高之傾向。作為上限與下限之組合,例如較佳為1~30質量%,更佳為3~30質量%,進而較佳為5~30質量%,進而更佳為10~25質量%,尤佳為15~20質量%。
於本發明之感光性著色組合物之總固形物成分中,(b)鹼可溶性樹脂之含有比率通常為5質量%以上,較佳為10質量%以上,更佳為20質量%以上,進而較佳為30質量%以上,尤佳為35質量%以上,且通常為85質量%以下,較佳為80質量%以下,更佳為70質量%以下,進而較佳為60質量%以下,進而更佳為50質量%以下,尤佳為45質量%以下。藉由將(b)鹼可溶性樹脂之含有比率設為上述下限值以上,有機械特性變得良好,且顯影性變得良好之傾向。又,藉由設為上述上限值以下,有如下傾向:維持適當之感度,可抑制曝光部由顯影液引起之溶解,並且可抑制密接性之降低。作為上限與下限之組合,例如,較佳為5~85質量%,更佳為10~80質量%,進而較佳為20~70質量%,進而更佳為30~60質量%,尤佳為35~50質量%,最佳為35~45質量%。
(c)光聚合起始劑之含有比率於本發明之感光性著色組合物之全部固形物中,通常為0.1質量%以上,較佳為0.5質量%以上,更佳為1質量%以上,進而較佳為2質量%以上,且通常為15質量%以下,較佳為10質量%以下,更佳為8質量%以下,進而較佳為7質量%以下,尤佳為5質量%以下。藉由將(c)光聚合起始劑之含有比率設為上述下限值以上,有可抑制感度降低之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可抑制未曝光部分相對於顯影液之溶解性之降低,而抑制顯影不良之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為0.1~15質量%,更佳為0.5~10質量%,進而較佳為1~8質量%,進而更佳為2~7質量%,尤佳為2~5質量%。
於將(c)光聚合起始劑與聚合促進劑一併使用之情形時,於本發明之感光性著色組合物之全部固形物中,聚合促進劑之含有比率較佳為0.05質量%以上,且通常為10質量%以下,較佳為5質量%以下,聚合促進劑較佳為以相對於(c)光聚合起始劑100質量份通常為0.1~50質量份、0.1~20質量份之比率使用。藉由將聚合促進劑之含有比率設為上述下限值以上,有可抑制對曝光光線之感度降低之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可抑制未曝光部分相對於顯影液之溶解性降低,而抑制顯影不良之傾向。 又,於將(c)光聚合起始劑與增感色素一併使用之情形時,就感度之觀點而言,於感光性著色組合物之總固形物成分中,增感色素之含有比率通常為20質量%以下,較佳為15質量%以下,進而較佳為10質量%以下。
於本發明之感光性著色組合物之總固形物成分中,(d)乙烯性不飽和化合物之含有比率通常為1質量%以上,較佳為5質量%以上,更佳為10質量%以上,進而較佳為20質量%以上,尤佳為30質量%以上,又,通常為70質量%以下,較佳為60質量%以下,更佳為50質量%以下。藉由將(d)乙烯性不飽和化合物之含有比率設為上述下限值以上,有如下傾向:維持適當之感度,可抑制曝光部由顯影液引起之溶解,並且可抑制密接性之降低,又,藉由設為上述上限值以下,有抑制顯影液對曝光部之滲透性變高之情況,而容易獲得良好之圖像之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為1~70質量%,更佳為5~60質量%,進而較佳為10~60質量%,進而更佳為20~60質量%,尤佳為30~50質量%。
另一方面,(b)鹼可溶性樹脂相對於(d)乙烯性不飽和化合物100質量份之含有比率並無特別限定,較佳為50質量份以上,更佳為80質量份以上,進而較佳為100質量份以上,又,通常為700質量份以下,較佳為500質量份以下,更佳為400質量份以下,進而較佳為300質量份以下。藉由設為上述下限值以上,有成為無剝離等之適當之顯影狀態之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有可設為對於顯影液而言適當之溶解時間之傾向。又,作為上限與下限之組合,例如,可較佳地列舉50~700質量份,更佳地列舉80~500質量份,進而地列舉佳為80~400質量份,尤佳地列舉100~300質量份。
再者,本發明之感光性著色組合物藉由使用(e)溶劑,而以其總固形物成分之含有比率成為通常為5質量%以上、較佳為10質量%以上、更佳為15質量%以上且通常為50質量%以下、較佳為30質量%以下、更佳為25質量%以下之方式進行調液。作為上限與下限之組合,較佳為5~50質量%,更佳為10~30質量%,進而較佳為15~25質量%。
於本發明之感光性著色組合物含有(f)分散劑之情形時,於感光性著色組合物之總固形物成分中,(f)分散劑之含有比率通常為1質量%以上,較佳為2質量%以上,又,通常為30質量%以下,較佳為20質量%以下,更佳為15質量%以下,進而較佳為10質量%以下,尤佳為5質量%以下。藉由將(f)分散劑之含有比率設為上述下限值以上,有容易獲得充分之分散性之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可抑制因其他成分之比率相對減少而導致感度、製版性等降低之情況之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為1~30質量%,更佳為1~20質量%,進而較佳為1~15質量%,進而更佳為2~10質量%,尤佳為2~5質量%。
又,(f)分散劑相對於(a)著色劑100質量份之含有比率通常為5質量份以上,更佳為10質量份以上,進而較佳為15質量份以上,且通常為50質量份以下,尤佳為30質量份以下。藉由將(f)分散劑之含有比率設為上述下限值以上,有容易獲得充分之分散性之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可抑制因其他成分之比率相對減少而導致感度、製版性等降低之情況之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為5~50質量份,更佳為10~50質量份,進而較佳為15~30質量份。
於使用密接改善劑之情形時,其含有比率於感光性著色組合物中之全部固形物中,通常為0.1~5質量%,較佳為0.2~3質量%,進而較佳為0.4~2質量%。藉由將密接改善劑之含有比率設為上述下限值以上,有可充分獲得密接性之提高效果之傾向,藉由設為上述上限值以下,有可抑制感度降低、或顯影後殘留殘渣而成為缺陷之情況之傾向。
又,於使用界面活性劑之情形時,其含有比率於感光性著色組合物中之總固形物成分中,通常為0.001~10質量%,較佳為0.005~1質量%,進而較佳為0.01~0.5質量%,最佳為0.03~0.3質量%。藉由將界面活性劑之含有比率設為上述下限值以上,有容易表現出塗佈膜之平滑性、均一性之傾向,藉由設為上述上限值以下,有容易表現出塗佈膜之平滑性、均一性,亦可抑制其他特性變差之傾向。
<感光性著色組合物之物性> 本發明之感光性著色組合物可適宜地用於形成著色間隔物。就用作著色間隔物之觀點而言,較佳為其硬化膜之每1 μm膜厚之光學密度(OD)較高。以將本發明之感光性著色組合物硬化所獲得之著色間隔物單獨計,較佳為0.01以上,更佳為0.03以上,進而較佳為0.05以上,進而更佳為0.08以上,尤佳為0.10以上,最佳為0.15以上。此處,每1 μm膜厚之光學密度(OD)係藉由下文所述之實施例所記載之方法測得之值。
又,於與藍色之彩色濾光層積層之情形時,將著色間隔物與藍色之彩色濾光層積層而成之2層之光學密度(OD)較佳為0.5以上,更佳為1.0以上。此處,所積層之2層之光學密度(OD)係藉由下文所述之實施例所記載之方法測得之值。
又,本發明之感光性著色組合物較佳為波長400~500 nm之平均吸光度相對於波長500~700 nm之平均吸光度之比為1.8以上,更佳為2.0以上,進而較佳為3.0以上,又,較佳為15以下,更佳為10以下,進而較佳為7以下,尤佳為4.5以下。藉由設為上述下限值以上,有於與藍色之彩色濾光層積層之情形時可獲得接近黑色之色調之傾向。又,藉由設為上述上限值以下,有可提高光學密度(OD)之傾向。
此處,感光性著色組合物之波長400~500 nm之平均吸光度相對於波長500~700 nm之平均吸光度之比可藉由使用該感光性著色組合物形成膜厚為2.5 μm之硬化膜,利用分光光度計以1 nm為間隔測定波長400~700 nm之吸光度而特定出。 詳細之測定條件等並無特別限定,例如可藉由以下之方法進行測定。 首先,使用旋轉塗佈機將感光性著色組合物塗佈於玻璃基板(AGC公司製造之「AN100」)上。其次,於90℃下在加熱板上加熱乾燥90秒而形成塗佈膜。對於所獲得之塗佈膜,於空氣下進行紫外線照射。使用波長365 nm下之強度為32 mW/cm2 之紫外線,曝光量設為70 mJ/cm2 。繼而,使用包含含有0.05質量%之氫氧化鉀與0.08質量%之非離子性界面活性劑(花王公司製造之「A-60」)之水溶液之顯影液,於25℃下實施水壓0.15 MPa之噴淋顯影後,藉由純水停止顯影,藉由水洗噴霧進行洗淨。噴淋顯影時間於10~120秒之間進行調整,設為將未曝光之塗膜溶解去除之時間之1.5倍。將藉由該等操作獲得之附塗膜之基板於烘箱中在230℃下加熱20分鐘而使圖案硬化,獲得附膜厚為2.5 μm之硬化膜之基板。繼而,使用島津製作所公司製造之分光光度計UV-3150,以1 nm為間隔測定該基板之波長400~700 nm之吸光度,並且以未塗佈感光性著色組合物之玻璃基板作為對照。將波長400~500 nm之每隔1 nm之吸光度之測定值進行平均,藉此算出平均吸光度,同樣地算出波長500~700 nm之平均吸光度,然後算出波長400~500 nm之平均吸光度相對於波長500~700 nm之平均吸光度之比。
第二態樣之本發明之感光性著色組合物之xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55、且0.35≦y≦0.50。藉由將色度座標(x,y)設為上述範圍內,認為與藍色層積層時之色調變得良好,波長400~500 nm之漏光得以抑制。
x為0.40以上,較佳為0.42以上,更佳為0.45以上,進而較佳為0.46以上。又,x為0.55以下,較佳為0.53以下,更佳為0.52以下,進而較佳為0.51以下,尤佳為0.50以下。藉由設為上述下限值以上,有可確保充分之遮光性,可抑制波長400~500 nm之透過率之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有機械特性良化之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為0.42~0.53,更佳為0.45~0.52,進而較佳為0.46~0.51,尤佳為0.46~0.50。
又,y為0.35以上,較佳為0.37以上,更佳為0.40以上,進而較佳為0.41以上,尤佳為0.42以上。又,y為0.50以下,較佳為0.48以下,更佳為0.47以下,進而較佳為0.46以下,尤佳為0.45以下。藉由設為上述下限值以上,有可確保充分之遮光性,可抑制波長400~500 nm之透過率之傾向,又,藉由設為上述上限值以下,有機械特性良化之傾向。作為上限與下限之組合,例如,較佳為0.37~0.48,更佳為0.40~0.47,進而較佳為0.41~0.46,尤佳為0.42~0.45。
此處,xy色度圖中之色度座標(x,y)可藉由使用感光性著色組合物形成膜厚為1.0 μm之硬化膜,對分光光譜進行測定而特定出。 詳細之測定條件等並無特別限定,例如可藉由以下之方法進行測定。 首先,使用旋轉塗佈機將感光性著色組合物塗佈於玻璃基板(AGC公司製造之「AN100」)上。其次,於90℃下在加熱板上加熱乾燥90秒而形成塗佈膜。對於所獲得之塗佈膜,於空氣下進行紫外線照射。使用波長365 nm下之強度為32 mW/cm2 之紫外線,曝光量設為70 mJ/cm2 。繼而,使用包含含有0.05質量%之氫氧化鉀與0.08質量%之非離子性界面活性劑(花王公司製造之「A-60」)之水溶液之顯影液,於25℃下實施水壓0.15 MPa之噴淋顯影後,藉由純水停止顯影,藉由水洗噴霧進行洗淨。噴淋顯影時間於10~120秒之間進行調整,設為將未曝光之塗膜溶解去除之時間之1.5倍。將藉由該等操作獲得之附塗膜之基板於烘箱中在230℃下加熱20分鐘而使圖案硬化,獲得附膜厚為1.0 μm之硬化膜之基板。繼而,對於該基板之透光率,使用島津製作所公司製造之分光光度計UV-3150,以1 nm為間隔測定波長380~780 nm之透過率,並且以未塗佈感光性著色組合物之玻璃基板作為對照。繼而,依照JIS Z8701,根據波長380~780 nm之透過率與圖1之光源之分佈(發光光譜)算出XYZ表色系統中之xy色度圖之色度座標(x,y)。
<感光性著色組合物之製造方法> 本發明之感光性著色組合物係依照常規方法而製造。 通常較佳為使用塗料調節器、砂磨機、球磨機、輥磨機、石磨機、噴射磨機、均質機等對(a)著色劑預先進行分散處理。由於藉由分散處理將(a)著色劑微粒化,因此感光性著色組合物之塗佈特性提高。
分散處理通常較佳為藉由併用(a)著色劑、(e)溶劑、及(f)分散劑、視需要之(b)鹼可溶性樹脂之一部分或全部之系統進行(以下有時將供於分散處理之混合物、及藉由該處理獲得之組合物稱為「油墨」或「顏料分散液」)。尤其是若使用高分子分散劑作為(f)分散劑,則可抑制所獲得之油墨及感光性著色組合物之經時增黏(分散穩定性優異),故而較佳。 如上所述,於製造感光性著色組合物之步驟中,較佳為製造至少含有(a)著色劑、(e)溶劑、及(f)分散劑之顏料分散液。作為顏料分散液可使用之(a)著色劑、(e)溶劑、及(f)分散劑,分別可較佳地採用作為感光性著色組合物可使用者而記載者。
再者,於對含有調配於感光性著色組合物中之全部成分之液體進行分散處理之情形時,由於分散處理時產生放熱,因此存在高反應性之成分改性之可能性。因此,較佳為藉由不含(c)光聚合起始劑或(d)乙烯性不飽和化合物之系統進行分散處理。 於藉由砂磨機使(a)著色劑分散之情形時,可較佳地使用0.1~8 mm左右之粒徑之玻璃珠或氧化鋯珠。分散處理條件如下:溫度通常為0℃至100℃,較佳為室溫至80℃之範圍。分散時間有根據液之組成及分散處理裝置之尺寸等而合適時間有所不同之傾向,進行適當調節即可。分散之標準為以將顏料分散液或感光性著色組合物塗佈於基板時之20度鏡面光澤度(JIS Z8741)成為50~300之範圍之方式控制油墨之光澤。藉由設為上述下限值以上,有如下傾向:可抑制分散處理不充分而殘存粗糙之顏料((a)著色劑)粒子之情況,容易使顯影性、密接性、解像性等變得充分。又,藉由設為上述上限值以下,有如下傾向:可抑制顏料破碎而產生大量超微粒之情況,而可使分散穩定性變得良好。
又,分散於油墨中之顏料之分散粒徑通常為0.03~0.3 μm。粒徑可藉由動態光散射法等進行測定。 繼而,將藉由上述分散處理所獲得之油墨與感光性著色組合物中所含之上述其他成分加以混合而製成均勻之溶液。於感光性著色組合物之製造步驟中,由於較多情況下微細之污物會混入至液中,因此較理想為藉由過濾器等對所獲得之感光性著色組合物進行過濾處理。
[硬化物] 本發明之硬化物可藉由將本發明之感光性著色組合物硬化而獲得。將感光性著色組合物硬化而成之硬化物可適宜地用作著色間隔物。
[著色間隔物] 依照包含本發明之硬化物之本發明之著色間隔物的製造方法對其進行說明。
(1)支持體 作為用以形成著色間隔物之支持體,只要有適度之強度,則其材質並無特別限定。主要使用透明基板,作為材質,例如可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯系樹脂、聚丙烯、聚乙烯等聚烯烴系樹脂、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碸等熱塑性樹脂製片材;環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、聚(甲基)丙烯酸系樹脂等熱硬化性樹脂片材、或各種玻璃等。其中,就耐熱性之觀點而言,較佳為玻璃、耐熱性樹脂。又,亦存在於基板之表面成膜ITO(Indium Tin Oxide,氧化銦錫)、IZO(Indium Zinc Oxide,氧化銦鋅)等透明電極之情形。除了透明基板以外,亦可於TFT陣列上形成。
為了改良接著性等表面物性,可視需要對支持體進行電暈放電處理、臭氧處理、矽烷偶合劑或胺基甲酸酯系樹脂等各種樹脂之薄膜形成處理等。 透明基板之厚度通常設為0.05~10 mm之範圍,較佳為設為0.1~7 mm之範圍。又,於進行各種樹脂之薄膜形成處理之情形時,其膜厚通常為0.01~10 μm之範圍,較佳為0.05~5 μm之範圍。
(2)著色間隔物 本發明之感光性著色組合物可用於與公知之彩色濾光片用感光性著色組合物同樣之用途,以下,對於用作著色間隔物之情形,對其形成方法進行說明。
通常,藉由塗佈等方法以膜狀或圖案狀將感光性著色組合物供給於應設置著色間隔物之支持體上,將溶劑乾燥去除。繼而,藉由進行曝光-顯影之光微影法等方法形成圖案。其後,視需要進行追加曝光或熱硬化處理,藉此於該支持體上形成著色間隔物。
(3)著色間隔物之形成 [1]對基板之供給方法 本發明之感光性著色組合物通常以溶解或分散於溶劑中之狀態供給至支持體上。作為其供給方法,可藉由先前公知之方法例如旋轉塗佈法、線棒塗佈法、流塗法、模塗法、輥塗法、噴塗法等進行。又,亦可藉由噴墨法或印刷法等,以圖案狀供給。其中,若藉由模塗法,則就可大幅削減塗佈液之使用量,且完全不會受利用旋塗法時附著之霧等之影響,可抑制雜質產生等綜合觀點而言較佳。
塗佈量根據用途而有所不同,例如於著色間隔物之情形時,乾燥膜厚通常為0.5 μm~10 μm之範圍,較佳為1 μm~9 μm之範圍,尤佳為1 μm~7 μm之範圍。又,重要的是乾燥膜厚或最終形成之間隔物之高度於基板全域上均勻。於偏差較大之情形時,存在於液晶面板產生顯示不均等缺陷之情形。
但於使用本發明之感光性著色組合物藉由光微影法一次形成高度不同之著色間隔物之情形時,最終形成之著色間隔物之高度不同。
再者,可使用玻璃基板等公知之基板作為支持體。又,基板表面為平面為宜。
[2]乾燥方法 將感光性著色組合物供給至支持體上後之乾燥較佳為利用使用加熱板、IR(infrared,紅外線)烘箱、對流烘箱之乾燥方法。又,亦可組合不提高溫度地於減壓腔室內進行乾燥之減壓乾燥法。
乾燥溫度及乾燥時間等乾燥條件可根據溶劑成分之種類、所使用之乾燥機之性能等適當選擇。通常於40℃~130℃之溫度且15秒~5分鐘之範圍內選擇,較佳為於50℃~110℃之溫度且30秒~3分鐘之範圍內選擇。
[3]曝光方法 曝光係於感光性著色組合物之塗佈膜上重疊負光罩圖案,經由該光罩圖案照射紫外線或可見光線之光源而進行。於使用曝光光罩進行曝光之情形時,可利用使曝光光罩靠近感光性著色組合物之塗佈膜之方法,或將曝光光罩配置於離開感光性著色組合物之塗佈膜之位置並經由該曝光光罩投影曝光之光之方法。又,亦可利用不使用光罩圖案之藉由雷射光進行之掃描曝光方式。此時,為了防止由氧引起之光聚合性層之感度降低,可視需要於脫氧環境下進行,或於在光聚合性層上形成聚乙烯醇層等隔氧層後進行曝光。
作為本發明之較佳之態樣,於藉由光微影法同時形成高度不同之著色間隔物之情形時,例如使用如下曝光光罩,其具有遮光部(透光率0%)與作為複數個開口部之平均透光率最高之開口部(完全透過開口部)及平均透光率較低之開口部(中間透過開口部)。藉由該方法,利用中間透過開口部與完全透過開口部之平均透光率之差即曝光量之差而產生殘膜率之差異。 中間透過開口部已知有例如利用具有微小之多邊形之遮光單元的矩陣狀遮光圖案製作之方法等。又,已知有藉由作為吸收體之鉻系、鉬系、鎢系、矽系等材料之膜對透光率進行控制而製作之方法等。
上述曝光所使用之光源並無特別限定。作為光源,例如可列舉:氙氣燈、鹵素燈、鎢燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、金屬鹵化物燈、中壓水銀燈、低壓水銀燈、碳弧燈、螢光燈等燈光源,或氬離子雷射、YAG(Yttrium Aluminum Garnet,釔-鋁-石榴石)雷射、準分子雷射、氮雷射、氦-鎘雷射、藍紫色半導體雷射、近紅外半導體雷射等雷射光源等。於照射特定波長之光而使用之情形時,亦可利用光學濾光片。
作為光學濾光片,例如可為可藉由薄膜控制曝光波長下之透光率之類型,作為該情形時之材質,例如可列舉:Cr化合物(Cr之氧化物、氮化物、氮氧化物、氟化物等)、MoSi、Si、W、Al等。
作為曝光量,通常為1 mJ/cm2 以上,較佳為5 mJ/cm2 以上,更佳為10 mJ/cm2 以上,且通常為300 mJ/cm2 以下,較佳為200 mJ/cm2 以下,更佳為150 mJ/cm2 以下。 又,於近接曝光方式之情形時,曝光對象與光罩圖案之距離通常為10 μm以上,較佳為50 μm以上,更佳為75 μm以上,且通常為500 μm以下,較佳為400 μm以下,更佳為300 μm以下。
[4]顯影方法 進行上述曝光後,藉由使用鹼性化合物之水溶液、或有機溶劑之顯影,可於基板上形成圖像圖案。該水溶液中可進而含有界面活性劑、有機溶劑、緩衝劑、錯合劑、染料或顏料。
作為鹼性化合物,可列舉:氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鋰、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、偏矽酸鈉、磷酸鈉、磷酸鉀、磷酸氫鈉、磷酸氫鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、氫氧化銨等無機鹼性化合物;或單、二或三乙醇胺、單、二或三甲胺、單、二或三乙胺、單或二異丙胺、正丁胺、單、二或三異丙醇胺、伸乙基亞胺、伸乙基二亞胺、四甲基氫氧化銨(TMAH)、膽鹼等有機鹼性化合物。該等鹼性化合物可為兩種以上之混合物。
作為上述界面活性劑,例如可列舉:聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基芳基醚類、聚氧乙烯烷基酯類、山梨糖醇酐烷基酯類、單甘油酯烷基酯類等非離子系界面活性劑;烷基苯磺酸鹽類、烷基萘磺酸鹽類、烷基硫酸鹽類、烷基磺酸鹽類、磺基丁二酸酯鹽類等陰離子性界面活性劑;烷基甜菜鹼類、胺基酸類等兩性界面活性劑。
作為有機溶劑,例如可列舉:異丙醇、苄醇、乙基賽路蘇、丁基賽路蘇、苯基賽路蘇、丙二醇、二丙酮醇等。有機溶劑可單獨使用,亦可與水溶液併用。
顯影處理之條件並無特別限制,通常可於顯影溫度為10~50℃之範圍,其中較佳為15~45℃、尤佳為20~40℃下,藉由浸漬顯影法、噴射顯影法、毛刷顯影法、超音波顯影法等任一顯影方法進行。
[5]追加曝光及熱硬化處理 可視需要藉由與上述曝光方法同樣之方法對顯影後之基板進行追加曝光,又,亦可進行熱硬化處理。關於此時之熱硬化處理條件,溫度可於100℃~280℃之範圍、較佳為150℃~250℃之範圍內選擇,時間可於5分鐘~60分鐘之範圍內選擇。
本發明之著色間隔物之大小或形狀等係根據應用其之彩色濾光片之規格等而適當調整,本發明之感光性著色組合物尤其是對藉由光微影法同時形成間隔物與輔助間隔物高度不同之著色間隔物有用,於該情形時,間隔物之高度通常為2~7 μm左右,輔助間隔物通常具有較間隔物低0.2~1.5 μm左右之高度。
[彩色濾光片] 本發明之彩色濾光片具備如上所述之本發明之著色間隔物,例如係於作為透明基板之玻璃基板上積層黑矩陣與紅色、綠色、藍色之畫素著色層及表塗層,並於形成著色間隔物後形成配向膜而製造。或亦存在畫素著色層、著色間隔物形成於液晶驅動側基板上之情形,或亦存在分開形成於透明基板上與液晶驅動側基板上之情形。 又,如韓國公開專利第10-2013-0015734號公報、韓國公開專利第10-2015-0059026號公報、韓國公開專利第10-2017-0017447號公報所記載般,亦可於非顯示區域設置著色間隔物,於該情形時,藉由在對面側積層藍色層或紅色層之彩色濾光片,可減少光洩漏至非顯示區域之情況。又,亦可僅為藍色層、僅為紅色層、僅為綠色層。具備LED背光裝置之液晶顯示器有LED之藍色光之成分較強之傾向。因此,藍色光之成分容易透過,例如,於僅單層、尤其是僅藍色層之情形時,有容易產生波長400~500 nm之漏光等之傾向。該漏光可藉由製成液晶顯示器時之積層結構、或對向之著色間隔物之材料特性加以調整,例如適宜為使用使本發明之感光性著色組合物硬化而成之著色間隔物。
[圖像顯示裝置] 本發明之圖像顯示裝置具備本發明之著色間隔物。 例如可將上述具有本發明之著色間隔物之彩色濾光片與液晶驅動側基板進行貼合而形成液晶單元,於所形成之液晶單元中注入液晶,藉此製造具備本發明之著色間隔物之液晶顯示裝置等本發明之圖像顯示裝置。 [實施例]
繼而,列舉實施例及比較例更具體地說明本發明,但本發明只要不超過其主旨,則不限定於以下實施例。 以下之實施例及比較例所使用之感光性著色組合物之構成成分如下所述。
<鹼可溶性樹脂-I> 一面對丙二醇單甲醚乙酸酯145質量份進行氮氣置換一面加以攪拌,並升溫至120℃。於其中滴加苯乙烯10質量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯85.2質量份及具有三環癸烷骨架之單甲基丙烯酸酯(日立化成公司製造之FA-513M)66質量份,並且歷經3小時滴加2,2'-偶氮雙-2-甲基丁腈8.47質量份,進而於90℃下繼續攪拌2小時。其次將反應容器內置換為空氣,於丙烯酸43.2質量份中投入三(二甲胺基甲基)苯酚0.7質量份及對苯二酚0.12質量份,於100℃下持續反應12小時。其後,添加四氫鄰苯二甲酸酐(THPA)56.2質量份、三乙胺0.7質量份,於100℃下反應3.5小時。由此獲得之鹼可溶性樹脂-I之藉由GPC測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量Mw為8400,酸值為80 mgKOH/g。
<鹼可溶性樹脂-II> 一面對丙二醇單甲醚乙酸酯210.1質量份與丙二醇單甲醚52.5質量份之混合液進行氮氣置換一面加以攪拌,並升溫至120℃。歷經3小時於其中滴加甲基丙烯酸苄酯3.52質量份、甲基丙烯酸68.8質量份、具有三環癸烷骨架之單甲基丙烯酸酯(日立化成公司製造之FA-513M)39.7質量份及2,2'-偶氮雙-2-甲基丁腈3.3質量份之混合液,進而於90℃下繼續攪拌2小時。其次,將反應容器內置換為空氣,投入甲基丙烯酸縮水甘油酯38.4質量份、三(二甲胺基甲基)苯酚0.8質量份及對苯二酚0.1質量份,於100℃下持續反應12小時。由此獲得之鹼可溶性樹脂-II之藉由GPC測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量Mw為19100,酸值為198 mgKOH/g。
<鹼可溶性樹脂-III> 於三乙胺1.8質量份、及4-甲氧基苯酚0.12質量份、丙二醇單甲醚乙酸酯91.8質量份之存在下,於85℃下使丁二酸酐17質量份與二季戊四醇聚丙烯酸酯(新中村化學公司製造之A-9550)350質量份反應6小時,藉此獲得1分子中具有1個羧基與2個以上之丙烯醯基之多官能丙烯酸酯(d-1)。 繼而,於80℃下對雙酚A型環氧樹脂(三菱化學公司製造之jER-828,環氧當量186)32.7 g、上述多官能丙烯酸酯(d-1)460.7 g、2,2,6,6-四甲基哌啶1-氧自由基0.2 g、三苯基膦8.0 g、丙二醇單甲醚乙酸酯18.9 g進行攪拌直至酸值成為2 mgKOH/g以下為止。繼而,於所獲得之反應產物520.5 g中添加丙二醇單甲醚乙酸酯161.6 g使其溶解後,添加1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐24.2 g,於90℃下反應4小時,藉此獲得鹼可溶性樹脂-III。所獲得之鹼可溶性樹脂-III之酸值為23 mgKOH/g,藉由GPC測得之聚苯乙烯換算之重量平均分子量Mw為3000,雙鍵當量為120 g/mol。
<分散劑-I> BYK-Chemie公司製造之「BYK-LPN21116」(包含側鏈具有四級銨鹽基及三級胺基之A嵌段與不具有四級銨鹽基及三級胺基之B嵌段的丙烯酸系A-B嵌段共聚物。胺值為70 mgKOH/g。酸值為1 mgKOH/g以下) 於分散劑-I之A嵌段中含有下述式(1a)及(2a)之重複單元,於B嵌段中含有下述式(3a)之重複單元。下述式(1a)、(2a)、及(3a)於分散劑-I之總重複單元中所占之重複單元之含有比率分別為11.1莫耳%、22.2莫耳%、6.7莫耳%。
[化50]
Figure 02_image099
<分散劑-II> BYK-Chemie公司製造之「DISPERBYK-2000」(包含側鏈具有四級銨鹽基之A嵌段與不具有四級銨鹽基之B嵌段的丙烯酸系A-B嵌段共聚物。胺值為10 mgKOH/g。酸值為1 mgKOH/g以下)
<溶劑-I> PGMEA:丙二醇單甲醚乙酸酯 <溶劑-II> MB:3-甲氧基丁醇 <光聚合起始劑-I>
BASF公司製造之OXE-01(肟酯光聚合起始劑)
<光聚合性單體> 日本化藥公司製造之DPHA(二季戊四醇六丙烯酸酯) <添加劑-I> 日本化藥公司製造之KAYAMER PM-21(含甲基丙烯醯基之磷酸酯) <添加劑-II> Dow Corning Toray公司製造之SH6040(3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基甲矽烷) <界面活性劑> DIC公司製造之MEGAFAC F-554
<顏料分散液1~6之製備> 將表2所記載之顏料、分散劑、鹼可溶性樹脂、及溶劑以成為表2所記載之質量比之方式加以混合。再者,表2中之分散劑及鹼可溶性樹脂之量為固形物成分量,溶劑之量中亦包括來自分散劑及鹼可溶性樹脂之溶劑量。 藉由塗料振盪機於25~45℃之範圍內將該溶液進行3小時之分散處理。作為珠粒,使用0.5 mm
Figure 02_image101
之氧化鋯珠,並添加分散液之2.5倍之質量。分散結束後,藉由過濾器將珠粒與分散液分離,而製備顏料分散液1~6。
[表2]
Figure 107122683-A0304-0002
<顏料分散液7之製備> 以如下方式變更顏料之種類、分散劑之種類、各成分之調配比,除此以外,與顏料分散液1~6同樣地進行分散,而製備顏料分散液7。再者,分散劑及鹼可溶性樹脂之量為固形物成分量,溶劑之量中亦包括來自分散劑及鹼可溶性樹脂之溶劑量。 C.I.顏料橙64 70質量份 C.I.顏料紫29 10質量份 C.I.顏料藍16 20質量份 分散劑-II 100質量份 鹼可溶性樹脂-I 100質量份 溶劑-I 960質量份 溶劑-II 240質量份
<感光性著色組合物1~14之製備> [實施例1~12、比較例1及2] 使用上述所製備之顏料分散液1~5及7,以感光性著色組合物之總固形物成分中之比率成為表3~5之調配比率之方式添加各成分,進而,以總固形物成分之含有比率為22質量%,且成為PGMEA/MB=80/20(質量比)之方式添加溶劑,加以攪拌使其溶解,而製備感光性著色組合物1~14。使用所獲得之各感光性著色組合物,藉由下文所述之方法進行評價。
[表3]
Figure 107122683-A0304-0003
[表4]
Figure 107122683-A0304-0004
[表5]
Figure 107122683-A0304-0005
<色度之測定> 以加熱燒成後之膜厚成為1.0 μm之方式,使用旋轉塗佈機於玻璃基板(AGC公司製造之「AN100」)上塗佈各感光性著色組合物。繼而,於90℃下在加熱板上加熱乾燥90秒而形成塗佈膜。 對於所獲得之塗佈膜,不使用光罩而實施全面曝光處理。使用波長365 nm下之強度為32 mW/cm2 之紫外線,曝光量設為70 mJ/cm2 。又,紫外線照射係於空氣下進行。
繼而,使用包含含有0.05質量%之氫氧化鉀與0.08質量%之非離子性界面活性劑(花王公司製造之「A-60」)之水溶液的顯影液,於25℃下實施水壓0.15 MPa之噴淋顯影後,藉由純水停止顯影,藉由水洗噴霧進行洗淨。噴淋顯影時間設為顯影50秒。 將該基板於烘箱中在230℃下加熱燒成20分鐘加以硬化,而獲得具有著色層之色度測定用基板。
使用島津製作所公司製造之分光光度計UV-3150,以1 nm為間隔測定所獲得之各色度測定用基板之波長380~780 nm下之透光率,並且以未塗佈感光性著色組合物之玻璃基板作為對照。繼而,根據各色度測定用基板之波長380~780 nm之每隔1 nm之透過率與圖1之光源之分佈(發光光譜)算出XYZ表色系統中之xy色度圖之色度座標(x,y)。將結果示於表3~5。
<光學特性評價用基板之製作> 以加熱燒成後之膜厚成為2.5 μm之方式,使用旋轉塗佈機於玻璃基板(AGC公司製造之「AN100」)上塗佈各感光性著色組合物。繼而,於90℃下在加熱板上加熱乾燥90秒而形成塗佈膜。 對於所獲得之塗佈膜,不使用光罩而實施全面曝光處理。使用波長365 nm下之強度為32 mW/cm2 之紫外線,曝光量設為70 mJ/cm2 。又,紫外線照射係於空氣下進行。
繼而,使用包含含有0.05質量%之氫氧化鉀與0.08質量%之非離子性界面活性劑(花王公司製造之「A-60」)之水溶液的顯影液,於25℃下實施水壓0.15 MPa之噴淋顯影後,藉由純水停止顯影,藉由水洗噴霧進行洗淨。噴淋顯影時間設為顯影50秒。 將該基板於烘箱中在230℃下加熱燒成20分鐘加以硬化,而獲得具有著色層之光學特性評價用基板。
<藍色基板之製作> 使用上述所製備之顏料分散液6,以感光性著色組合物之總固形物成分中之比率成為以下之調配比率之方式添加各成分,進而以總固形物成分之含有比率成為22質量%之方式添加PGMEA,並加以攪拌、溶解,而製備感光性著色組合物15。
顏料分散液6 41.67質量% 鹼可溶性樹脂-I 34.98質量% 光聚合性單體 19.25質量% 光聚合起始劑-I 4.00質量% 界面活性劑 0.10質量%
繼而,以加熱燒成後之膜厚成為1.0 μm之方式進行調整,除此以外,進行與<光學特性評價用基板之製作>同樣之操作,而獲得具有藍色層之藍色基板。
<波長400~500 nm透過率、吸光度、色調之評價> 使用島津製作所公司製造之分光光度計UV-3150,以1 nm為間隔測定所獲得之光學特性評價用基板及藍色基板之波長380~780 nm之透光率及吸光度,並且以未塗佈感光性著色組合物之玻璃基板作為對照。
然後,將各基板之波長400~500 nm下之每隔1 nm的透過率之測定值進行平均,藉此算出平均透過率,繼而使用該等計算值,算出將光學特性評價用基板與藍色基板重疊之狀態下之平均透過率,按照以下之基準進行評價。於藍色基板單獨之情形時,波長400~500 nm之平均透過率變高,因此較佳為藉由進一步積層著色層而使其平均透過率之值變低。 按照同樣之順序,算出波長400 nm下之透過率、波長450 nm下之透過率、波長500 nm下之透過率,將該等結果示於表3~5。
(波長400~500 nm平均透過率) A:5%以下 C:超過5%
繼而,將各光學特性評價用基板之波長400~500 nm下之每隔1 nm的吸光度之測定值進行平均,藉此算出平均吸光度。同樣地算出波長500~700 nm之平均吸光度,而算出波長400~500 nm之平均吸光度相對於波長500~700 nm之平均吸光度之比。將該等結果示於表3~5。 再者,表3~5中,作為「吸光度比率」,記載(波長400~500 nm之平均吸光度)/(波長500~700 nm之平均吸光度)之值。
繼而,根據各光學特性評價用基板及藍色基板之波長380~780 nm之每隔1 nm之透過率與圖1之光源之分佈(發光光譜)算出將光學特性評價用基板與藍色基板重疊之狀態的XYZ表色系統中之xy色度圖之色度座標(x,y),按照以下之基準進行色調評價。將各結果示於表3~5。
(色調) (1)A:x≧0.25且y≧0.25(色調接近黑色) (2)B:x≧0.20且y≧0.20,且 不滿足(1)之範圍(色調稍顯藍色) (3)C:x<0.20或y<0.20(色調非常藍)
<光學密度(OD)之評價> 藉由透過密度計(GretagMacbeth公司製造之「D200-II」)測定所獲得之光學特性評價用基板之著色層與藍色基板之藍色層各自之光學密度(OD)。根據該等測定值,算出將著色層與藍色層積層之狀態下之光學密度。將其結果示於表3~5。 繼而,算出僅光學特性評價用基板之著色層之每單位膜厚之光學密度(OD/μm)。將其結果示於表3~5。再者,表3~5中,作為「光學密度 OD/μm」,記載每1 μm之單位光學密度 OD/μm。
<機械特性評價用基板之製作> 使用旋轉塗佈機於玻璃基板(旭硝子公司製造之「AN100」)上塗佈實施例1~12、比較例1及2之各感光性著色組合物。進行真空乾燥後,於90℃下在加熱板上加熱乾燥90秒而形成塗佈膜。 對於所獲得之塗佈膜,使用具有直徑5~50 μm(5~20 μm:以1 μm為間隔;25 μm~50 μm:以5 μm為間隔)之各種直徑之圓形圖案之完全透過開口部的曝光光罩實施曝光處理。曝光間距(光罩與塗佈面間之距離)為250 μm。作為照射光,使用波長365 nm下之強度為32 mW/cm2 之紫外線,曝光量設為70 mJ/cm2 。又,紫外線照射係於空氣下進行。
繼而,使用包含含有0.05質量%之氫氧化鉀與0.08質量%之非離子性界面活性劑(花王公司製造之「A-60」)之水溶液的顯影液,於25℃下實施水壓0.05 MPa之噴淋顯影後,藉由純水停止顯影,藉由水洗噴霧進行洗淨。噴淋顯影時間於10~120秒之間進行調整,設為將未曝光之塗膜溶解去除之時間之1.3倍。 藉由該等操作,獲得將不需要部分去除之圖案。將形成有該圖案之基板於烘箱中在230℃下加熱20分鐘而使圖案硬化,獲得高度為2.5 μm之大致圓柱狀之間隔物圖案。
<機械特性之評價> 所獲得之間隔物圖案中,以底面之直徑為22±2 μm之圖案作為對象,按照以下之順序測定彈性恢復率。 作為負載-卸載試驗之微小硬度計,使用Fischer Instruments公司製造(FISCHERSCOPE H100C),於測定溫度23℃下使用直徑50 μm之平面壓頭,以一定速度(5 mN/sec)對間隔物施加荷重,於荷重達到100 mN處保持5秒,繼而於相同速度下進行卸載,於荷重降至0 mN處保持5秒,而獲得荷重-位移曲線。根據該荷重-位移曲線,以最大之位移值作為最大位移H[max],以荷重成為0 mN並保持5秒後之位移作為最終位移H[Last]而算出。 繼而,藉由下述式算出彈性恢復率,以如下方式進行彈性恢復率評價。將各結果示於表3~5。
彈性恢復率(%)= {(最大位移H[max]-最終位移H[Last]) /最大位移H[max]}×100
(彈性恢復率) A:90%以上 C:未達90%
對於使用實施例1、6~9、比較例2之感光性著色組合物獲得之間隔物圖案,將所達到之荷重由100 mN變更為200 mN,除此以外,藉由與上文所述同樣之順序及條件獲得荷重-位移曲線,算出彈性恢復率。將結果示於表6。
[表6]
Figure 107122683-A0304-0006
於表3中,根據實施例1~5與比較例1之比較可知,藉由使用全部著色劑中之橙色顏料之含有比率為45質量%以上之感光性著色組合物,波長400~500 nm之平均透過率變得充分低。認為其原因在於:藉由將全部著色劑中之橙色顏料之含有比率設為上述下限值以上,於藍色層中不被吸收而透過之波長400~500 nm之光被橙色顏料充分地遮蔽。 又,同樣地,根據實施例1~5與比較例1之比較可知,藉由使xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55、且0.35≦y≦0.50,波長400~500 nm之平均透過率變得充分低。認為其原因在於:藉由將色度座標(x,y)設為上述範圍內,即設為所呈現之顏色接近橙色之著色劑之調配構成,而可藉由著色劑充分地遮蔽於藍色層中不被吸收而透過之波長400~500 nm之光。
進而,根據實施例1~5與比較例1之比較可知,於使用全部著色劑中之橙色顏料之含有比率為45質量%以上之感光性著色組合物之情形時,色調於實用上亦充分。其原因在於:藉由對藍色層之色調添加著色層之色調,而成為均勻且接近黑色之色調。 又,根據實施例2及3與實施例4之比較可知,全部著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之含有比率越少,色調越良好。其原因亦在於對藍色層之色調添加著色層之色調。
於表4中,根據實施例6~9與比較例2之比較可知,藉由將感光性著色組合物之總固形物成分中之著色劑之含有比率設為23質量%以下,著色間隔物之機械特性變得良好。認為藉由將總固形物成分中之著色劑之含有比率設為23質量%以下,即避免不進行彈性變形之著色劑之含有比率變得過高,而可抑制對著色間隔物施加荷重時之塑性變形,彈性恢復率變得良好。又,根據實施例6~9之比較可知,不論總固形物成分中之著色劑之含有比率如何,藉由將全部著色劑中之橙色顏料之含有比率設為45質量%以上,可充分地降低波長400~500 nm之平均透過率。
進而,根據表3之實施例1~5與表5之實施例10及11可知,不論橙色顏料以外所含之著色劑之種類如何,藉由將著色劑中之橙色顏料之含有比率設為45質量%以上,波長400~500 nm之平均透過率變得充分低。又,可知不論橙色顏料以外所含之著色劑之種類如何,藉由將感光性著色組合物之總固形物成分中之著色劑之含有比率設為23質量%以下,著色間隔物之機械特性變得良好。
進而,根據表3之實施例1與表5之實施例12之比較可知,不論橙色顏料之種類如何,藉由將著色劑中之橙色顏料之含有比率設為45質量%以上,波長400~500 nm之平均透過率可充分降低。又,可知不論橙色顏料之種類如何,藉由將感光性著色組合物之總固形物成分中之著色劑之含有比率設為23質量%以下,著色間隔物之機械特性變得良好。
圖1係用於色度測定及色調評價之光源之發光光譜。

Claims (12)

  1. 一種感光性著色組合物,其特徵在於:其係含有(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物者,於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,上述(a)著色劑含有橙色顏料,上述(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為45質量%以上,且上述(a)著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之合計之含有比率為20質量%以下。
  2. 如請求項1之感光性著色組合物,其中上述(a)著色劑中之上述橙色顏料之含有比率為80質量%以上。
  3. 如請求項1之感光性著色組合物,其中上述橙色顏料含有選自由C.I.顏料橙13、C.I.顏料橙43、C.I.顏料橙64、及C.I.顏料橙72所組成之群中之至少1種。
  4. 如請求項1至3中任一項之感光性著色組合物,其中上述(a)著色劑進而含有黃色顏料。
  5. 如請求項4之感光性著色組合物,其中上述黃色顏料含有選自由C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、及C.I.顏料黃150所組成之群中之至少1種。
  6. 如請求項1至3中任一項之感光性著色組合物,其中於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為1質量%以上。
  7. 如請求項1至3中任一項之感光性著色組合物,其係用於形成著色間隔物。
  8. 一種感光性著色組合物,其特徵在於:其係含有(a)著色劑、(b)鹼可溶性樹脂、(c)光聚合起始劑、及(d)乙烯性不飽和化合物者,於感光性著色組合物之總固形物成分中,上述(a)著色劑之含有比率為23質量%以下,xy色度圖中之色度座標(x,y)滿足0.40≦x≦0.55且0.35≦y≦0.50,且上述(a)著色劑中之藍色顏料及紫色顏料之合計之含有比率為20質量%以下。
  9. 如請求項8之感光性著色組合物,其中上述(a)著色劑中,橙色顏料之含有比率為45質量%以上、紅色顏料之含有比率為1質量%以上、或黃色顏料之含有比率為1質量%以上。
  10. 一種硬化物,其係使如請求項1至9中任一項之感光性著色組合物硬化而獲得者。
  11. 一種著色間隔物,其包含如請求項10之硬化物。
  12. 一種圖像顯示裝置,其具備如請求項11之著色間隔物。
TW107122683A 2017-06-30 2018-06-29 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置 TWI768074B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017129366 2017-06-30
JP2017-129366 2017-06-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201905592A TW201905592A (zh) 2019-02-01
TWI768074B true TWI768074B (zh) 2022-06-21

Family

ID=64741995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW107122683A TWI768074B (zh) 2017-06-30 2018-06-29 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP7351221B2 (zh)
KR (1) KR102582198B1 (zh)
CN (1) CN110785706A (zh)
TW (1) TWI768074B (zh)
WO (1) WO2019004427A1 (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201337460A (zh) * 2012-01-31 2013-09-16 Mitsubishi Chem Corp 著色感光性組成物、黑色光間隔件及彩色濾光片
TW201508416A (zh) * 2013-08-28 2015-03-01 Fujifilm Corp 著色感光性樹脂組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件、以及圖像顯示裝置
TW201634591A (zh) * 2015-03-11 2016-10-01 三菱化學股份有限公司 著色間隔件形成用感光性著色組成物、硬化物、著色間隔件、影像顯示裝置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009041312A1 (ja) 2007-09-27 2009-04-02 Sakata Inx Corp. 顔料分散助剤、それを含有する顔料分散物及びその用途
JP5235582B2 (ja) * 2008-09-30 2013-07-10 富士フイルム株式会社 着色硬化性組成物、カラーフィルタ及びその製造方法、並びに固体撮像素子
JP2010223987A (ja) 2009-03-19 2010-10-07 Dnp Fine Chemicals Co Ltd カラーフィルター用赤色組成物及びそれを有するカラーフィルター
KR101266295B1 (ko) 2009-09-09 2013-05-23 제일모직주식회사 흑색 감광성 수지 조성물 및 이를 이용하여 형성된 차광층
KR101799492B1 (ko) 2011-08-04 2017-11-21 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR101973750B1 (ko) 2013-03-29 2019-09-03 엘지디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 액정표시장치
JP6131168B2 (ja) 2013-10-21 2017-05-17 富士フイルム株式会社 赤色感光性樹脂組成物、硬化膜、カラーフィルタ、カラーフィルタの製造方法、固体撮像素子および画像表示装置
KR20170017447A (ko) 2015-08-07 2017-02-15 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시 장치 및 그 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201337460A (zh) * 2012-01-31 2013-09-16 Mitsubishi Chem Corp 著色感光性組成物、黑色光間隔件及彩色濾光片
TW201508416A (zh) * 2013-08-28 2015-03-01 Fujifilm Corp 著色感光性樹脂組成物、硬化膜、彩色濾光片、彩色濾光片的製造方法、固體攝像元件、以及圖像顯示裝置
TW201634591A (zh) * 2015-03-11 2016-10-01 三菱化學股份有限公司 著色間隔件形成用感光性著色組成物、硬化物、著色間隔件、影像顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
KR102582198B1 (ko) 2023-09-22
TW201905592A (zh) 2019-02-01
KR20200023297A (ko) 2020-03-04
JPWO2019004427A1 (ja) 2020-04-30
WO2019004427A1 (ja) 2019-01-03
CN110785706A (zh) 2020-02-11
JP7351221B2 (ja) 2023-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI753056B (zh) 著色感光性樹脂組合物、顏料分散液、阻隔壁、有機電致發光元件、圖像顯示裝置及照明
TWI776205B (zh) 感光性著色組成物
JP6268508B2 (ja) 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、画像表示装置
CN105556390B (zh) 感光性着色组合物、黑色矩阵、着色间隔物、图像显示装置及颜料分散液
TWI759427B (zh) 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、圖像顯示裝置
TWI794156B (zh) 著色間隔件形成用感光性著色組合物、硬化物、著色間隔件、圖像顯示裝置
TWI745431B (zh) 感光性樹脂組合物、硬化物及圖像顯示裝置
JP6543968B2 (ja) 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置
TWI826695B (zh) 感光性著色樹脂組合物、硬化物、阻隔壁及圖像顯示裝置
TW201827476A (zh) 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、圖像顯示裝置
TW201906875A (zh) 感光性樹脂組合物、硬化物、黑色矩陣及圖像顯示裝置
TWI768074B (zh) 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置
JP7183593B2 (ja) 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置
TWI829830B (zh) 感光性著色組合物、硬化物、著色間隔物、及圖像顯示裝置
TW202342555A (zh) 著色感光性樹脂組合物、硬化物、阻隔壁、有機電致發光元件、彩色濾光器及圖像顯示裝置
JP2019164335A (ja) 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置
JP2019144407A (ja) 感光性着色組成物、硬化物、着色スペーサー、及び画像表示装置