本發(fā)明涉及一種著色感光性樹脂組合物。
背景技術(shù):
著色感光性樹脂組合物用于制造液晶顯示面板等顯示裝置中的彩色濾光片。近年來,為了擴(kuò)大顯示器能夠顯示的顏色再現(xiàn)區(qū)域而持續(xù)進(jìn)行開發(fā),作為其一環(huán),對彩色濾光片也要求顏色更深的產(chǎn)品。為了滿足該要求,提出了提高彩色濾光片中的色材濃度的方法,但存在若色材濃度上升,則圖案形狀惡化等作為感光性組合物的性能惡化的情況。
專利文獻(xiàn)1中記載了如下的綠色感光性樹脂組合物,其為了設(shè)計顏色較深的綠色的彩色濾光片,包含含有C.I.顏料綠G58、藍(lán)色色材及黃色色材的著色劑、樹脂、聚合性單體、光聚合引發(fā)劑、以及溶劑。
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-247539號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
所欲解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的在于得到一種亮度高的著色感光性樹脂組合物。
解決技術(shù)問題的手段
本發(fā)明包含以下的發(fā)明。
[1]一種著色感光性樹脂組合物,其含有著色劑(A)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引發(fā)劑(D),作為著色劑(A),含有鹵化鋅酞菁顏料、C.I.顏料黃185、及C.I.顏料藍(lán)15:3或C.I.顏料藍(lán)15:4。
[2]如[1]中所述的著色感光性樹脂組合物,其中鹵化鋅酞菁顏料為C.I.顏料綠58。
[3]如[1]或[2]中所述的著色感光性樹脂組合物,其中C.I.顏料黃185的含量相對于聚合性化合物(C)100質(zhì)量份為10~50質(zhì)量份。
[4]如[1]至[3]中任一項所述的著色感光性樹脂組合物,其中著色劑(A)的合計量相對于著色感光性樹脂組合物的固形物成分100質(zhì)量份為20~50質(zhì)量份。
[5]一種彩色濾光片,其由上述[1]至[4]中任一項所述的著色感光性樹脂組合物形成。
發(fā)明效果
由本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物能夠制造良好的亮度的彩色濾光片。
附圖說明
圖1是表示圖案的剖面形狀的示意圖。圖1(p1)表示當(dāng)在著色圖案上層疊無機(jī)膜時,在無機(jī)膜上不易發(fā)生龜裂、剝離的良好的剖面,圖1(p2)表示在無機(jī)膜上容易發(fā)生龜裂、剝離的剖面。
具體實施方式
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物含有著色劑(A)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)、及聚合引發(fā)劑(D)。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物優(yōu)選進(jìn)一步含有溶劑(E)。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物也可進(jìn)一步含有選自由流平劑(F)及硫醇化合物所組成的組中的至少1種。
由本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物能夠制造亮度高的彩色濾光片。進(jìn)而,該著色感光性樹脂組合物在圖案的制作時不易產(chǎn)生來源于著色感光性樹脂組合物的剝離片,也能夠以良好的圖案形狀制作圖案。
在本說明書中,作為各成分而例示的化合物只要無特別說明,則可單獨使用或組合使用多種。
<著色劑(A)>
在本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,作為著色劑(A),含有C.I.顏料藍(lán)15:3或C.I.顏料藍(lán)15:4、鹵化鋅酞菁顏料、及C.I.顏料黃185。
作為鹵化鋅酞菁顏料,可舉出C.I.顏料綠58。
鹵化鋅酞菁顏料的含量相對于聚合性化合物(C)100質(zhì)量份,通常為10~120質(zhì)量份,優(yōu)選為20~110質(zhì)量份,更優(yōu)選為25~70質(zhì)量份。若鹵化鋅酞菁顏料的含量處于上述范圍內(nèi),則可得到亮度特別好的彩色濾光片。
C.I.顏料黃185的含量相對于聚合性化合物(C)100質(zhì)量份,通常為10~50質(zhì)量份,優(yōu)選為20~50質(zhì)量份,更優(yōu)選為25~45質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為25~40質(zhì)量份。若C.I.顏料黃185的含量處于上述范圍內(nèi),則可得到亮度及圖案形狀優(yōu)異的彩色濾光片。
C.I.顏料藍(lán)15:3及C.I.顏料藍(lán)15:4的含量合計相對于聚合性化合物(C)100質(zhì)量份,通常為1~30質(zhì)量份,優(yōu)選為1~25質(zhì)量份,更優(yōu)選為5~15質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為5~9質(zhì)量份。若C.I.顏料藍(lán)15:3或C.I.顏料藍(lán)15:4的含量處于上述范圍內(nèi),則可得到圖案形狀特別優(yōu)異的彩色濾光片。
在著色劑(A)中,作為綠色顏料,優(yōu)選僅含有鹵化鋅酞菁顏料,更優(yōu)選為僅含有C.I.顏料綠58。
著色劑(A)也可含有其他公知的顏料。但是,在本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中,作為著色劑,優(yōu)選僅含有C.I.顏料綠58、C.I.顏料黃185、及C.I.顏料藍(lán)15:3或C.I.顏料藍(lán)15:4。
著色劑(A)優(yōu)選進(jìn)一步含有C.I.顏料黃138。
著色劑(A)的合計量相對于著色感光性樹脂組合物的固形物成分100質(zhì)量份,通常為20~50質(zhì)量份,優(yōu)選為20~45質(zhì)量份,更優(yōu)選為20~35質(zhì)量份,進(jìn)一步優(yōu)選為20~30質(zhì)量份。
此處,本說明書中的所謂“固形物成分的總量”是指從著色感光性樹脂組合物的總量除去溶劑的含量所得的量。固形物成分的總量及對應(yīng)其的各成分的含量例如可利用液相色譜法或氣相色譜法等公知的分析方法而測定。
<樹脂(B)>
作為樹脂(B),并無特別限定,優(yōu)選為堿可溶性樹脂。作為樹脂(B),可舉出以下的樹脂[K1]~[K6]等。
樹脂[K1]:選自由不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所組成的組中的至少1種(a)(以下有時稱為“(a)”)、與具有碳數(shù)2~4的環(huán)狀醚結(jié)構(gòu)及乙烯性不飽和鍵的單體(b)(以下有時稱為“(b)”)的共聚物。
樹脂[K2]:(a)、(b)、及能夠與(a)共聚的單體(c)(但是,與(a)及(b)不同)(以下有時稱為“(c)”)的共聚物。
樹脂[K3]:(a)與(c)的共聚物。
樹脂[K4]:使(a)與(c)的共聚物和(b)反應(yīng)而得到的樹脂。
樹脂[K5]:使(b)與(c)的共聚物和(a)反應(yīng)而得到的樹脂。
樹脂[K6]:使(b)與(c)的共聚物和(a)反應(yīng),進(jìn)而使其與羧酸酐反應(yīng)而得到的樹脂。
作為(a),例如可舉出: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、依康酸、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(huán)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(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的雙環(huán)不飽和化合物;
馬來酸酐、檸康酸酐、依康酸酐、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、5,6-二羧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯酐(himic anhydride)等不飽和二羧酸酐;
琥珀酸單[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的不飽和單[(甲基丙烯酰氧基烷基]酯;以及
丙烯酸α-(羥基甲基)酯等在同一分子中含有羥基及羧基的不飽和丙烯酸酯等。
其中,從共聚反應(yīng)性的方面或在堿水溶液中的溶解性的觀點出發(fā),優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等。
(b)是指例如具有碳數(shù)2~4的環(huán)狀醚結(jié)構(gòu)(例如選自由環(huán)氧乙烷環(huán)、氧雜環(huán)丁烷環(huán)、及四氫呋喃環(huán)(氧雜環(huán)戊烷環(huán))所組成的組中的至少1種)及乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。(b)優(yōu)選為具有碳數(shù)2~4的環(huán)狀醚及(甲基)丙烯酰氧基的單體。
在本說明書中,所謂“(甲基)丙烯酸”是表示選自由丙烯酸及甲基丙烯酸所組成的組中的至少1種。“(甲基)丙烯?;奔啊?甲基)丙烯酸酯”等表述也具有相同意義。
作為(b),可舉出:具有環(huán)氧乙烷基及乙烯性不飽和鍵的單體(b1)(以下有時稱為“(b1)”)、具有氧雜環(huán)丁基及乙烯性不飽和鍵的單體(b2)(以下有時稱為“(b2)”)、具有四氫呋喃基及乙烯性不飽和鍵的單體(b3)(以下有時稱為“(b3)”)等。
(b1)例如可舉出:具有使不飽和脂肪族烴環(huán)氧化而成的結(jié)構(gòu)的單體(b1-1)(以下有時稱為“(b1-1)”)、具有使不飽和脂環(huán)式烴環(huán)氧化而成的結(jié)構(gòu)的單體(b1-2)(以下有時稱為“(b1-2)”)。
作為(b1-1),可舉出:(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、鄰乙烯基芐基縮水甘油醚、間乙烯基芐基縮水甘油醚、對乙烯基芐基縮水甘油醚、α-甲基-鄰乙烯基芐基縮水甘油醚、α-甲基-間乙烯基芐基縮水甘油醚、α-甲基-對乙烯基芐基縮水甘油醚、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、2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等。
作為(b1-2),可舉出:一氧化乙烯基環(huán)己烯、1,2-環(huán)氧基-4-乙烯基環(huán)己烷(例如,Celloxide2000;大賽璐化學(xué)工業(yè)(株)制造)、(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯(例如,CyclomerA400;大賽璐化學(xué)工業(yè)(株)制造)、(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯(例如,CyclomerM100;大賽璐化學(xué)工業(yè)(株)制造)、式(I)所表示的化合物、及式(II)所表示的化合物等。
[式(I)及式(II)中,Ra及Rb相互獨立地表示氫原子或碳數(shù)1~4的烷基,該烷基所含的氫原子也可被羥基取代。
Xa及Xb相互獨立地表示單鍵、-Rc-、*-Rc-O-、*-Rc-S-、*-Rc-NH-。
R3表示碳數(shù)1~6的烷二基。
*表示與O的鍵合鍵]
作為碳數(shù)1~4的烷基,可舉出:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。
作為氫原子被羥基取代的烷基,可舉出:羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、1-羥丙基、2-羥丙基、3-羥丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥丁基、2-羥丁基、3-羥丁基、4-羥丁基等。
作為R1及R2,優(yōu)選可舉出:氫原子、甲基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基,且更優(yōu)選可舉出,氫原子、甲基。
作為烷二基,可舉出:亞甲基、亞乙基、1,2-丙二基、1,3-丙二基、1,4-丁二基、1,5-戊二基、1,6-己二基等。
作為X1及X2,優(yōu)選可列舉:單鍵、亞甲基、亞乙基、*-CH2-O-(*表示與O的鍵合鍵)基、*-CH2CH2-O-基,且更優(yōu)選地可舉出單鍵、*-CH2CH2-O-基。
作為式(I)所表示的化合物,可舉出式(I-1)~式(I-15)所表示的化合物等。優(yōu)選地可舉出:式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-11)~式(I-15)。更優(yōu)選可舉出:式(I-1)、式(I-7)、式(I-9)、式(I-15)。
作為式(II)所表示的化合物,可舉出式(II-1)~式(II-15)所表示的化合物等。優(yōu)選地可舉出:式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-11)~式(II-15)。
更優(yōu)選可舉出:式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)、式(II-15)。
式(I)所表示的化合物及式(II)所表示的化合物可分別單獨使用。另外,它們能夠以任意比率混合。在進(jìn)行混合時,其混合比率以摩爾比計,優(yōu)選為以式(I):式(II)計為5:95~95:5,更優(yōu)選為10:90~90:10,進(jìn)一步優(yōu)選為20:80~80:20。
作為具有氧雜環(huán)丁基及乙烯性不飽和鍵的單體(b2),更優(yōu)選為具有氧雜環(huán)丁基及(甲基)丙烯酰氧基的單體。作為(b2),可舉出:3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧雜環(huán)丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基甲基氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-丙烯酰氧基甲基氧雜環(huán)丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧雜環(huán)丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基乙基氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧雜環(huán)丁烷、3-乙基-3-丙烯酰氧基乙基氧雜環(huán)丁烷等。
作為具有四氫呋喃基與乙烯性不飽和鍵的單體(b3),更優(yōu)選為具有四氫呋喃基及(甲基)丙烯酰氧基的單體。
作為(b3),具體而言,可舉出:丙烯酸四氫糠酯(例如,ViscoatV#150,大阪有機(jī)化學(xué)工業(yè)(株)制造)、甲基丙烯酸四氫糠酯等。
作為(c),可舉出:(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(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)[5.2.1.02,6]癸-8-基酯(在該技術(shù)領(lǐng)域中,作為慣用名,稱為“(甲基)丙烯酸二環(huán)戊酯”。另外,有時稱為“(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯”)、(甲基)丙烯酸三環(huán)[5.2.1.02,6]癸烯-8-基酯(在該技術(shù)領(lǐng)域中,作為慣用名,稱為“(甲基)丙烯酸二環(huán)戊烯酯”)、(甲基)丙烯酸二環(huán)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)丙烯酸芐酯等(甲基)丙烯酸酯;
(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含羥基的(甲基丙烯酸酯;
馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、依康酸二乙酯等二羧酸二酯;
雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-(2'-羥基乙基)雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2'-羥基乙基)雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-叔丁氧基羰基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-環(huán)己氧基羰基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(叔丁氧基羰基)雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環(huán)己氧基羰基)雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯等雙環(huán)不飽和化合物;
N-苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-芐基馬來酰亞胺、3-馬來酰亞胺基苯甲酸N-琥珀酰亞胺酯、4-馬來酰亞胺基丁酸N-琥珀酰亞胺酯、6-馬來酰亞胺基己酸N-琥珀酰亞胺酯、3-馬來酰亞胺基丙酸N-琥珀酰亞胺酯、N-(9-吖啶基)馬來酰亞胺等二羰基酰亞胺衍生物;
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、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
這些中,從共聚反應(yīng)性及耐熱性的觀點出發(fā),優(yōu)選為(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯、苯乙烯、N-苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基馬來酰亞胺、N-芐基馬來酰亞胺、雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯等。從形成圖案時的顯影性優(yōu)異的觀點出發(fā),更優(yōu)選為(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯。
在樹脂[K1]中,來源于各成分的結(jié)構(gòu)單元的比率在構(gòu)成樹脂[K1]的全部結(jié)構(gòu)單元中,優(yōu)選處于以下的范圍。
來源于(a)的結(jié)構(gòu)單元:2~50摩爾%(更優(yōu)選為10~45摩爾%)
來源于(b)的結(jié)構(gòu)單元:50~98摩爾%(更優(yōu)選為55~90摩爾%)
若樹脂[K1]的結(jié)構(gòu)單元的比率處于上述范圍,則存在保存穩(wěn)定性、顯影性、所得到的圖案的耐溶劑性優(yōu)異的傾向。
樹脂[K1]能夠利用例如文獻(xiàn)“高分子合成的實驗法”(大津隆行著發(fā)行所化學(xué)同人(株),第1版第1次印刷,1972年3月1日發(fā)行)中所述的方法及該文獻(xiàn)中所述的引用文獻(xiàn)為參考而制造。
具體可舉出將(a)及(b)的特定量、聚合引發(fā)劑、及溶劑等裝入至反應(yīng)容器中,在脫氧環(huán)境下,進(jìn)行攪拌、加熱、保溫的方法。需要說明的是,此處所使用的聚合引發(fā)劑及溶劑等并無特別限定,任何該領(lǐng)域中通常所使用的物質(zhì)均可使用。例如,作為聚合引發(fā)劑,可舉出偶氮化合物(2,2'-偶氮二異丁腈、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)等)或有機(jī)過氧化物(過氧化苯甲酰等),作為溶劑,只要為使各單體溶解的溶劑即可,作為著色感光性樹脂組合物的溶劑,可使用下述溶劑(E)等。
所得到的共聚物可直接使用反應(yīng)后的溶液,可使用經(jīng)濃縮或稀釋的溶液,也可使用通過再沉淀等方法以固體(粉體)的形式提取而得的物質(zhì)。尤其是在該聚合時,使用下述溶劑(E)作為溶劑,由此可直接使用反應(yīng)后的溶液,從而可簡化制造步驟。
在樹脂[K2]中,來源于各成分的結(jié)構(gòu)單元的比率在構(gòu)成樹脂[K2]的全部結(jié)構(gòu)單元中,優(yōu)選為處于以下的范圍。
來源于(a)的結(jié)構(gòu)單元:4~45摩爾%(更優(yōu)選為10~30摩爾%)
來源于(b)的結(jié)構(gòu)單元:2~95摩爾%(更優(yōu)選為5~80摩爾%)
來源于(c)的結(jié)構(gòu)單元:1~65摩爾%(更優(yōu)選為5~60摩爾%)
若樹脂[K2]的結(jié)構(gòu)單元的比率處于上述范圍,則存在保存穩(wěn)定性、顯影性、所得到的圖案的耐溶劑性、耐熱性及機(jī)械強(qiáng)度優(yōu)異的傾向。
樹脂[K2]例如可與作為樹脂[K1]的制造方法而記載的方法同樣地制造。
具體可舉出將(a)、(b)及(c)的特定量、聚合引發(fā)劑、及溶劑投入反應(yīng)容器中,在脫氧環(huán)境下,進(jìn)行攪拌、加熱、保溫的方法。所得到的共聚物可直接使用反應(yīng)后的溶液,可使用經(jīng)濃縮或稀釋的溶液,也可使用通過再沉淀等方法以固體(粉體)的形式提取而得的物質(zhì)。
在樹脂[K3]中,來源于各成分的結(jié)構(gòu)單元的比率在構(gòu)成樹脂[K3]的全部結(jié)構(gòu)單元中,優(yōu)選處于以下的范圍。
(a)2~55摩爾%,更優(yōu)選為10~50摩爾%
(c)45~98摩爾%,更優(yōu)選為50~90摩爾%
樹脂[K3]例如可與作為樹脂[K1]的制造方法而記載的方法同樣地制造。
樹脂[K4]可通過如下方法而制造,即,得到(a)與(c)的共聚物,使(b)所具有的碳數(shù)2~4的環(huán)狀醚與(a)所具有的羧酸及/或羧酸酐加成。
首先,與作為樹脂[K1]的制造方法而記載的方法同樣地制造(a)與(c)的共聚物。此時,來源于各成分的結(jié)構(gòu)單元的比率在構(gòu)成(a)與(c)的共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元中,優(yōu)選為處于以下的范圍。
(a)5~50摩爾%,更優(yōu)選為10~45摩爾%
(c)50~95摩爾%,更優(yōu)選為55~90摩爾%
接著,使(b)所具有的碳數(shù)2~4的環(huán)狀醚與上述共聚物中的來源于(a)的羧酸及/或羧酸酐的一部分反應(yīng)。
在(a)與(c)的共聚物的制造后,將燒瓶內(nèi)環(huán)境自氮氣置換為空氣,并將(b)、及羧酸或羧酸酐與環(huán)狀醚的反應(yīng)催化劑(三(二甲基胺基甲基)苯酚等)及聚合抑制劑(對苯二酚等)等加入至燒瓶內(nèi),例如在60~130℃下反應(yīng)1~10小時,由此可得到樹脂[K4]。
(b)的使用量相對于(a)100摩爾,優(yōu)選為5~80摩爾,更優(yōu)選為10~75摩爾。通過設(shè)為該范圍,存在保存穩(wěn)定性、顯影性、耐溶劑性、耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、及感度的平衡性變得良好的傾向。從環(huán)狀醚的反應(yīng)性較高,未反應(yīng)的(b)不易殘留的觀點出發(fā),作為用于樹脂[K4]的(b),優(yōu)選為(b1),進(jìn)一步優(yōu)選為(b1-1)。
上述反應(yīng)催化劑的使用量相對于(a)、(b)、及(c)的合計量,優(yōu)選為0.001~5質(zhì)量%。上述聚合抑制劑的使用量相對于(a)、(b)、及(c)的合計量,優(yōu)選為0.001~5質(zhì)量%。
裝入方法、反應(yīng)溫度、及時間等反應(yīng)條件可考慮制造設(shè)備或因聚合而產(chǎn)生的發(fā)熱量等進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。此外,可與聚合條件同樣地考慮制造設(shè)備或因聚合而產(chǎn)生的發(fā)熱量等,適當(dāng)調(diào)整裝入方法或反應(yīng)溫度。
對于樹脂[K5],作為第一階段,與上述樹脂[K1]的制造方法同樣地得到(b)與(c)的共聚物。與上述同樣地,所得到的共聚物可直接使用反應(yīng)后的溶液,可使用經(jīng)濃縮或稀釋的溶液,也可使用通過再沉淀等方法以固體(粉體)的形式提取而得的物質(zhì)。
來源于(b)及(c)的結(jié)構(gòu)單元的比率相對于構(gòu)成上述共聚物的全部結(jié)構(gòu)單元的合計摩爾數(shù),優(yōu)選為處于以下的范圍。
來源于(b)的結(jié)構(gòu)單元:5~95摩爾%(更優(yōu)選為10~90摩爾%)
來源于(c)的結(jié)構(gòu)單元:5~95摩爾%(更優(yōu)選為10~90摩爾%)
進(jìn)而,在與樹脂[K4]的制造方法相同的條件下,使(a)所具有的羧酸或羧酸酐和(b)與(c)的共聚物所具有的來源于(b)的環(huán)狀醚反應(yīng),由此可得到樹脂[K5]。
與上述共聚物反應(yīng)的(a)的使用量相對于(b)100摩爾而言,優(yōu)選5~80摩爾。從環(huán)狀醚的反應(yīng)性較高,未反應(yīng)的(b)不易殘留的觀點出發(fā),作為用于樹脂[K5]的(b),優(yōu)選為(b1),進(jìn)一步優(yōu)選為(b1-1)。
樹脂[K6]是使樹脂[K5]進(jìn)而與羧酸酐反應(yīng)后所得的樹脂。使羧酸酐和通過環(huán)狀醚與羧酸或羧酸酐的反應(yīng)而產(chǎn)生的羥基反應(yīng)。
作為羧酸酐,可舉出:馬來酸酐、檸康酸酐、依康酸酐、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、5,6-二羧基雙環(huán)[2.2.1]庚-2-烯酐(himic anhydride)等。
作為樹脂(B),具體可舉出:(甲基)丙烯酸3,4-環(huán)氧環(huán)己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環(huán)氧三環(huán)[5.2.1.02,6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K1];(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環(huán)氧三環(huán)[5.2.1.02,6]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環(huán)己基馬來酰亞胺共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯酰氧基甲基氧雜環(huán)丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等樹脂[K2];(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂[K3];使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯與(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成所得的樹脂、使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯與(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成所得的樹脂、使(甲基)丙烯酸縮水甘油酯與(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/(甲基)丙烯酸芐酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成所得的樹脂等樹脂[K4];使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物反應(yīng)所得的樹脂、使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物反應(yīng)所得的樹脂等樹脂[K5];使四氫鄰苯二甲酸酐進(jìn)而與使(甲基)丙烯酸與(甲基)丙烯酸三環(huán)癸酯/(甲基)丙烯酸縮水甘油酯的共聚物反應(yīng)所得的樹脂反應(yīng)而得到的樹脂等樹脂[K6]等。
這些樹脂可單獨使用,也可并用2種以上。
樹脂(B)的聚苯乙烯換算的重量平均分子量優(yōu)選為3000~100000,更優(yōu)選為5000~50000,進(jìn)一步優(yōu)選為5000~30000。若分子量處于上述范圍,則存在未曝光部在顯影液中的溶解性高,所得到的圖案的殘膜率或硬度也高的傾向。
樹脂(B)的分子量分布[重量平均分子量(Mw)/數(shù)量平均分子量(Mn)]優(yōu)選為1.1~6,更優(yōu)選為1.2~4。
樹脂(B)的酸值優(yōu)選為50~180mg-KOH/g,更優(yōu)選為60~150mg-KOH/g。
此處,酸值為作為中和1g的樹脂所需的氫氧化鉀的量(mg)而測定的值,例如可通過使用氫氧化鉀水溶液進(jìn)行滴定而求出。
樹脂(B)的含量相對于著色感光性樹脂組合物的固形物成分,優(yōu)選為7~65質(zhì)量%,更優(yōu)選為13~60質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為17~55質(zhì)量%,特別優(yōu)選為17~40質(zhì)量%。若樹脂(B)的含量處于上述范圍,則存在未曝光部在顯影液中的溶解性高的傾向。
<聚合性化合物(C)>
聚合性化合物(C)的重量平均分子量優(yōu)選為3000以下。聚合性化合物(C)只要是能夠通過利用照射光,通過由聚合引發(fā)劑(D)產(chǎn)生的活性自由基等而聚合的化合物,則無特別限定,可舉出具有聚合性的乙烯性不飽和鍵的化合物等。
作為聚合性化合物(C),優(yōu)選為具有3個以上乙烯性不飽和鍵的光聚合性化合物,例如可舉出:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、異氰尿酸三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性季戊四醇四(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(nèi)酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內(nèi)酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,可舉出二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
聚合性化合物(C)的含量相對于著色感光性樹脂組合物中的樹脂(B)100質(zhì)量份,優(yōu)選為20~150質(zhì)量份。
<聚合引發(fā)劑(D)>
作為聚合引發(fā)劑(D),只要為可通過光或熱的作用產(chǎn)生活性自由基,使聚合性化合物(C)的聚合開始的引發(fā)劑,則無特別限定,可使用公知的自由基聚合引發(fā)劑。
作為聚合引發(fā)劑(D),優(yōu)選為通過光的作用而產(chǎn)生活性自由基的化合物,更優(yōu)選為烷基苯酮化合物、三嗪化合物、?;趸⒒衔?、肟化合物、及聯(lián)咪唑化合物,特別進(jìn)一步優(yōu)選為含有肟化合物的聚合引發(fā)劑。
作為O-酰基肟化合物,可舉出:N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?;?-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環(huán)戊基甲基氧基)苯甲?;鶀-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺等。也可使用IrgacureOXE01、OXE02(以上為BASF公司制造)、N-1919(ADEKA公司制造)等市售品。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物也可含有聚合引發(fā)助劑(D1)。在含有聚合引發(fā)助劑(D1)時,通常與聚合引發(fā)劑(D)組合使用。聚合引發(fā)助劑(D1)用來促進(jìn)通過聚合引發(fā)劑(D)而引發(fā)聚合的聚合性化合物(C)的聚合的化合物或增感劑。
作為聚合引發(fā)助劑(D1),可舉出:胺化合物、烷氧基蒽化合物、噻噸酮化合物、羧酸化合物、硫醇化合物等,優(yōu)選為硫醇化合物。這些聚合引發(fā)助劑可單獨使用,也可并用2種以上。
聚合引發(fā)劑(D)的含量相對于著色感光性樹脂組合物的固形物成分,優(yōu)選為1~20質(zhì)量%,更優(yōu)選為1~10質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為3~10質(zhì)量%。
在使用聚合引發(fā)助劑(D1)時,其含量相對于聚合引發(fā)劑(D)1摩爾,優(yōu)選為0.01~10摩爾,更優(yōu)選為0.01~5摩爾。
聚合引發(fā)劑(D)與聚合引發(fā)助劑(D1)的合計含量相對于著色感光性樹脂組合物的固形物成分,優(yōu)選為1~35質(zhì)量%,更優(yōu)選為1~25質(zhì)量%,進(jìn)一步優(yōu)選為1~20質(zhì)量%,特別優(yōu)選為5~20質(zhì)量%。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物優(yōu)選為含有溶劑(E)。溶劑(E)并無特別限定,可使用該領(lǐng)域中通常使用的溶劑。例如可從酯溶劑(含有-COO-的溶劑)、酯溶劑以外的醚溶劑(含有-O-的溶劑)、醚酯溶劑(含有-COO-及-O-的溶劑)、酯溶劑以外的酮溶劑(含有-CO-的溶劑)、醇溶劑、芳香族烴溶劑、酰胺溶劑、二甲基亞砜等中選擇而使用。
作為酯溶劑,可舉出:乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、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、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、環(huán)己醇乙酸酯、γ-丁內(nèi)酯等。
作為醚溶劑,可舉出:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單丙醚、丙二醇單丁醚、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、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
作為醚酯溶劑,可舉出:甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯等。
作為酮溶劑,可舉出: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(huán)戊酮、環(huán)己酮、異佛爾酮等。
作為醇溶劑,可舉出:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環(huán)己醇、乙二醇、丙二醇、甘油等。
作為芳香族烴溶劑,可舉出:苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。
作為酰胺溶劑,可舉出:N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等。
這些溶劑可單獨使用,也可并用2種以上。
上述溶劑中,從涂布性、干燥性的觀點出發(fā),優(yōu)選為1atm下的沸點為120℃以上且180℃以下的有機(jī)溶劑。其中,優(yōu)選為丙二醇單甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、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、N,N-二甲基甲酰胺等,更優(yōu)選為丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯等。
溶劑(E)的含量相對于著色感光性樹脂組合物,優(yōu)選為70~95質(zhì)量%,更優(yōu)選為75~92質(zhì)量%。換言之,著色感光性樹脂組合物的固形物成分優(yōu)選為5~30質(zhì)量%,更優(yōu)選為8~25質(zhì)量%。
若溶劑(E)的含量處于上述范圍,則涂布時的平坦性變得良好,當(dāng)形成彩色濾光片時,色濃度不會不足,故而存在顯示特性變得良好的傾向。
<流平劑(F)>
作為流平劑(F),可舉出:硅酮系表面活性劑、氟系表面活性劑、及具有氟原子的硅酮系表面活性劑等。這些可在側(cè)鏈具有聚合性基。
作為硅酮系表面活性劑,可舉出在分子內(nèi)具有硅氧烷鍵的表面活性劑等。具體可舉出:Toray Silicone DC3PA、Toray Silicone SH7PA、Toray Silicone DC11PA、Toray Silicone SH21PA、Toray Silicone SH28PA、Toray Silicone SH29PA、Toray Silicone SH30PA、Toray Silicone SH8400(商品名:Dow Corning Toray(株)制造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學(xué)工業(yè)(株)制造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、及TSF4460(Momentive Performance Materials JapanLLC公司制造)等。
作為上述氟系表面活性劑,可舉出在分子內(nèi)具有氟碳鏈的表面活性劑等。具體可舉出:Fluorad(注冊商標(biāo))FC430、Fluorad FC431(住友3M(株)制造)、MEGA FAC(注冊商標(biāo))F142D、MEGA FAC F171、MEGA FACF172、MEGA FAC F173、MEGA FAC F177、MEGA FAC F183、MEGA FAC F554、MEGA FAC R30、MEGA FAC RS-718-K(DIC(株)制造)、Eftop(注冊商標(biāo))EF301、Eftop EF303、Eftop EF351、Eftop EF352(MitsubishiMaterialsElectronicChemicals(株)制造)、Surflon(注冊商標(biāo))S381、Surflon S382、Surflon SC101、Surflon SC105(旭硝子(株)制造)、及E5844(Daikin Fine Chemical研究所(株)制造)等。
作為上述具有氟原子的硅酮系表面活性劑,可舉出在分子內(nèi)具有硅氧烷鍵及氟碳鏈的表面活性劑等。具體可舉出:MEGA FAC(注冊商標(biāo))R08、MEGA FAC BL20、MEGA FAC F475、MEGA FAC F477、及MEGA FAC F443(DIC(株)制造)等。
流平劑(F)的含量相對于著色感光性樹脂組合物的總量,優(yōu)選為0.001質(zhì)量%以上且0.2質(zhì)量%以下,優(yōu)選為0.002質(zhì)量%以上且0.1質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為0.01質(zhì)量%以上且0.05質(zhì)量%以下。此外,該含量并不含上述顏料分散劑的含量。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物也可視需要含有填充劑、其他高分子化合物、密接促進(jìn)劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、光穩(wěn)定劑、鏈轉(zhuǎn)移劑等添加劑。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物可通過利用先前公知的方法,將著色劑(A)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)及聚合引發(fā)劑(D)、根據(jù)需要的溶劑(E)或流平劑(F)等其他添加劑攪拌、混合而制造。
優(yōu)選為在混合后,利用孔徑0.05~5.0μm左右的過濾器進(jìn)行過濾。
作為著色劑(A)而含有的C.I.顏料藍(lán)15:3、C.I.顏料藍(lán)15:4、鹵化鋅酞菁顏料、及C.I.顏料黃185優(yōu)選分別以顏料分散液的形式與其他成分混合。
各顏料分散液可通過使上述顏料中的任一者分散至含有顏料分散劑的溶劑(E)中而制備。
顏料分散劑可單獨使用,也可組合使用2種以上。
作為顏料分散劑,可舉出丙烯酸系表面活性劑等公知的顏料分散劑,以商品名而言可舉出:KP(信越化學(xué)工業(yè)(株)制造)、Flowlen(共榮社化學(xué)(株)制造)、Solsperse(注冊商標(biāo))(Avecia公司制造)、EFKA(注冊商標(biāo))(BASF公司制造)、Ajisper(注冊商標(biāo))(Ajinomoto Fine-Techno(株)制造)、Disperbyk(注冊商標(biāo))(BYK-Chemie公司制造)等。
顏料分散劑的使用量相對于顏料,優(yōu)選為1質(zhì)量%以上且100質(zhì)量%以下,更優(yōu)選為5質(zhì)量%以上且50質(zhì)量%以下。若顏料分散劑的使用量處于該范圍,則可得到均勻的分散狀態(tài)的顏料分散液。
當(dāng)使顏料分散至溶劑(E)中時,可使用珠磨機(jī)等公知的分散機(jī)。
本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物作為彩色濾光片等的涂膜(以下,有時將某些形狀解像而成的涂膜稱為“圖案”)的材料而有用。由該著色感光性樹脂組合物得到的彩色濾光片的圖案形狀優(yōu)異。
作為由本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物形成圖案的方法,可舉出光刻法、噴墨法、印刷法等。其中,優(yōu)選為光刻法。
光刻法是通過將上述著色感光性樹脂組合物涂布至基板,進(jìn)行干燥,隔著掩模曝光,并進(jìn)行顯影而得到圖案的方法。
作為上述基板,例如可舉出玻璃、金屬、塑料等,可為板狀,也可為膜狀。也可在這些基板上形成有彩色濾光片、各種絕緣或?qū)щ娔?、?qū)動電路等結(jié)構(gòu)體。
對基板的涂布例如可使用旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、狹縫式&旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、狹縫式涂布機(jī)(有時也被稱為模涂機(jī)、淋幕式平面涂布機(jī)、非旋轉(zhuǎn)涂布機(jī))、噴墨等涂布裝置而進(jìn)行。
作為涂布至基板的著色感光性樹脂組合物的干燥方法,例如可舉出:加熱干燥、自然干燥、通風(fēng)干燥、減壓干燥等方法。也可將多種方法組合而進(jìn)行。作為干燥溫度,優(yōu)選為10~120℃,更優(yōu)選為50~100℃。另外,作為加熱時間,優(yōu)選為10秒鐘~60分鐘,更優(yōu)選為30秒鐘~10分鐘。減壓干燥優(yōu)選為在50~150Pa的壓力下,以20~25℃的溫度范圍進(jìn)行。
通過干燥而得到的膜隔著用來形成目標(biāo)圖案的掩模而曝光。
此時的掩模上的圖案形狀并無特別限定,是使用對應(yīng)于目標(biāo)用途的圖案形狀。
作為用于曝光的光源,優(yōu)選為產(chǎn)生250~450nm的波長的光的光源。也可使用例如對該波長區(qū)域進(jìn)行截止的濾光片而截止不足350nm的光,或使用提取這些波長區(qū)域的帶通濾光片而選擇性地提取436nm附近、408nm附近、365nm附近的光。具體可舉出:汞燈、發(fā)光二極管、金屬鹵化物燈、鹵素?zé)舻取?/p>
為了能夠均勻地對整個曝光面照射平行光線,或進(jìn)行掩模與基材的準(zhǔn)確的對位,優(yōu)選使用掩模對準(zhǔn)器、步進(jìn)機(jī)等裝置。
在曝光后,使未曝光部接觸顯影液而溶解,由此進(jìn)行顯影。通過該顯影,可得到圖案。作為顯影液,也可使用有機(jī)溶劑,但為了不易因顯影液發(fā)生涂膜的曝光部的溶解、溶脹,得到良好的形狀的圖案,優(yōu)選堿性化合物的水溶液。
顯影方法可為攪拌法、浸漬法、噴霧法等中的任一種。進(jìn)而,也可在顯影時將基板傾斜任意的角度。
優(yōu)選為在顯影后進(jìn)行水洗。
作為上述堿性化合物,可舉出:氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、硅酸鈉、硅酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀、氨等無機(jī)堿性化合物;氫氧化四甲基銨、氫氧化2-羥乙基三甲基銨、單甲基胺、二甲基胺、三甲基胺、單乙基胺、二乙基胺、三乙基胺、單異丙基胺、二異丙基胺、乙醇胺等有機(jī)堿性化合物。其中,優(yōu)選為氫氧化鉀、碳酸氫鈉、及氫氧化四甲基銨。
這些堿性化合物的水溶液中的濃度優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.03~5質(zhì)量%。
上述堿性化合物的水溶液也可含有表面活性劑。
作為表面活性劑,可舉出:聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、氧化乙烯/丙二醇嵌段共聚物、山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等非離子系表面活性劑;月桂醇硫酸酯鈉、油醇硫酸酯鈉、月桂基硫酸鈉、月桂基硫酸銨、十二烷基苯磺酸鈉、十二烷基萘磺酸鈉等陰離子系表面活性劑;硬脂胺鹽酸鹽、月桂基三甲基氯化銨等陽離子系表面活性劑等。
堿性化合物的水溶液中的表面活性劑的濃度優(yōu)選為0.01~10質(zhì)量%,更優(yōu)選為0.05~8質(zhì)量%,特別優(yōu)選為0.1~5質(zhì)量%。
也可進(jìn)一步根據(jù)需要進(jìn)行后烘烤。后烘烤優(yōu)選為以150~250℃、1~240分鐘的范圍而進(jìn)行。
可適當(dāng)調(diào)整后烘烤后的涂膜的膜厚,優(yōu)選為0.5~5μm,特別優(yōu)選為0.5~3μm。
通過本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物而得到的圖案作為彩色濾光片是有用的。
該彩色濾光片能夠以公知的實施方式用于顯示裝置(液晶顯示裝置、有機(jī)EL裝置等)、固體攝像元件、電子紙等各種與著色圖像相關(guān)的機(jī)器。
實施例
接下來,列舉實施例而更具體地說明本發(fā)明。實施例及比較例中的“%”及“份”,只要無特別說明,則為質(zhì)量%及質(zhì)量份。
合成例1
對具備回流冷凝器、滴液漏斗、及攪拌機(jī)的1L的燒瓶內(nèi)通入適量氮氣,而置換成氮氣環(huán)境,加入丙二醇單甲醚乙酸酯280重量份,一面攪拌,一面加熱至80℃。接著,用時5小時滴加丙烯酸38重量份、丙烯酸3,4-環(huán)氧三環(huán)[5.2.1.02,6]癸-8或/及9-基酯的混合物289重量份、及丙二醇單甲醚乙酸酯125重量份的混合溶液。另一方面,歷時6小時滴加使2,2-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)33重量份溶解在丙二醇單甲醚乙酸酯235重量份后所得的混合溶液。在滴加結(jié)束后,以同一溫度保持4小時后,冷卻至室溫,得到B型粘度(23℃)為125mPa.s,固形物成分為37.0重量%,溶液酸值為27mg-KOH/g的共聚物的溶液(樹脂B-1溶液)。所得到的共聚物(樹脂B-1)的重量平均分子量Mw為9200,分散度為2.08。
關(guān)于上述合成例中得到的樹脂的聚苯乙烯換算重量平均分子量Mw及數(shù)量平均分子量Mn的測定,使用GPC法,利用以下的條件而進(jìn)行。
裝置:HLC-8120GPC(Tosoh(株)制造)
色譜柱:TSK-GEL G2000HXL
柱溫:40℃
溶劑:四氫呋喃[THF]
流速:1.0mL/min
被檢液體固形物成分濃度:0.001~0.01質(zhì)量%
進(jìn)樣量:50μL
檢測器:RI(RefractiveIndex,折射率)
校正用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):TSK STANDARD POLYSTYRENE
F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500
(Tosoh(株)制造)
[顏料分散液1的制備]
將
13.0份的C.I.顏料綠58、
2.0份的丙烯酸系顏料分散劑、及
85.0份的丙二醇單甲醚乙酸酯
混合,使用珠磨機(jī),使顏料充分地分散,由此得到顏料分散液(A-1)。
[顏料分散液2的制備]
將
5.0份的C.I.顏料黃185、
3.5份的丙烯酸系顏料分散劑、及
91.5份的丙二醇單甲醚乙酸酯
混合,使用珠磨機(jī),使顏料充分地分散,由此得到顏料分散液(A-2)。
[顏料分散液3的制備]
將
12.0份的C.I.顏料藍(lán)15:3、
4.0份的丙烯酸系顏料分散劑、及
84.0份的丙二醇單甲醚乙酸酯
混合,使用珠磨機(jī),使其充分地分散,由此得到顏料分散液(A-3)。
[顏料分散液4的制備]
將
15.0份的C.I.顏料黃138、
4.5份的丙烯酸系顏料分散劑、及
80.5份的丙二醇單甲醚乙酸酯
混合,使用珠磨機(jī),使顏料充分地分散,由此得到顏料分散液(A-4)。
[顏料分散液5的制備]
將
11.0份的C.I.顏料綠7、
3.0份的丙烯酸系顏料分散劑、及
86.0份的丙二醇單甲醚乙酸酯
混合,使用珠磨機(jī),使顏料充分地分散,由此得到顏料分散液(A-5)。
實施例1~6和比較例1~2
[著色感光性樹脂組合物的制備]
將表1所記載的成分混合,而得到著色感光性樹脂組合物。以使著色感光性樹脂組合物的固形物成分成為表1的“固形成分(%)”的方式,混合丙二醇單甲醚乙酸酯。
表1
在表1中,各成分如下所述。
著色分散劑(A1):顏料分散液(A-1)
著色分散劑(A2):顏料分散液(A-2)
著色分散劑(A3):顏料分散液(A-3)
著色分散劑(A4):顏料分散液(A-4)
著色分散劑(A5):顏料分散液(A-5)
樹脂(B1):樹脂B-1溶液
聚合性化合物(C1):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥(株)制造)
聚合引發(fā)劑D1:N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure OXE01;BASF公司制造;O-?;炕衔?
[圖案的制作]
通過旋轉(zhuǎn)涂布法,對2英寸見方的玻璃基板(Eagle XG;Corning公司制造)上涂布著色感光性樹脂組合物后,以100℃預(yù)烘烤3分鐘。冷卻后,將涂布有該著色感光性樹脂組合物的基板與具有圖案的石英玻璃制掩模的間隔設(shè)為100μm,使用曝光機(jī)(TME-150RSK;TOPCON(株)制造),在大氣環(huán)境下,以150mJ/cm2的曝光量(365nm基準(zhǔn))進(jìn)行光照射。作為掩模,使用形成有線寬50μm(間距50μm)的線與間隙圖案的掩模。在光照射后,在24℃下,將上述涂膜浸漬于含有0.12%的非離子系表面活性劑及0.04%的氫氧化鉀的水系顯影液中60秒鐘而進(jìn)行顯影,水洗后,在烘箱中,在230℃下進(jìn)行30分鐘后烘烤,而得到圖案。
[膜厚測定]
對所得到的圖案,使用膜厚測定裝置(DEKTAK3;日本真空技術(shù)(株)制造)測定膜厚。將結(jié)果示于表2。
[色度評價]
對所得到的圖案,使用測色機(jī)(OSP-SP-200;Olympus(株)制造)測定分光,使用C光源的特性函數(shù),測定CIE的XYZ表色系統(tǒng)中的xy色度座標(biāo)(x,y)與亮度Y。將結(jié)果示于表2。
[圖案形狀]
對所得到的圖案的剖面,使用掃描型電子顯微鏡(S-4000;HitachiHigh-Technologies(株)制造),觀察形狀。為圖1(p1)所示的形狀時評價為○,為圖1(p2)所示的形狀時評價為×。當(dāng)為圖1(p1)所示的形狀,則在圖案上層疊無機(jī)膜時,傾向于不易在無機(jī)膜上發(fā)生龜裂、剝離。將結(jié)果示于表2。
[剝離片的觀察]
在圖案的制作中,以目視觀察顯影后的顯影液。將在顯影液中未觀察到來源于著色感光性樹脂組合物的剝離片的情況評價為○,將觀察到剝離片的情況評價為×。當(dāng)在顯影液中觀察到來源于著色感光性樹脂組合物的剝離片時,則有可能以異物的形式附著在圖案上,從而成為不良的原因,因而不優(yōu)選。將結(jié)果示于表2。
表2
注:表2中著色劑濃度是將固形物成分總量設(shè)為100%而換算的濃度
產(chǎn)業(yè)實用性
能夠由本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物制造亮度高的彩色濾光片。