本發(fā)明涉及著色感光性樹(shù)脂組合物、包含該著色感光性樹(shù)脂組合物的濾色器和顯示裝置,更詳細(xì)地說(shuō),涉及包含著色劑、堿可溶性樹(shù)脂、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑和溶劑的、顯影性優(yōu)異的著色感光性樹(shù)脂組合物,包含該著色感光性樹(shù)脂組合物的濾色器和顯示裝置。
背景技術(shù):
作為辦公室自動(dòng)化設(shè)備、便攜用小型電視、攝像機(jī)的取景器等中使用的電子顯示裝置,有液晶顯示裝置(liquidcrystaldisplay:lcd)、等離子體顯示面板(plasmadisplaypanel:pdp)、有機(jī)發(fā)光二極管(organiclightemittingdiode:oled)等,正積極地進(jìn)行著與這些關(guān)聯(lián)的技術(shù)研究。
上述液晶顯示裝置具有輕質(zhì)化、薄型化、低價(jià)格、低消耗電力驅(qū)動(dòng)化和優(yōu)異的與集成電路的接合性等優(yōu)點(diǎn),在筆記本型個(gè)人電腦、監(jiān)視器和電視圖像用方面,其使用范圍在擴(kuò)大。這樣的液晶顯示裝置是包含形成了黑矩陣、濾色器、和ito像素電極的下部基板,由液晶層、薄膜晶體管、蓄電電容器層構(gòu)成的有源電路部和形成了ito像素電極的上部基板而構(gòu)成的。
濾色器是將用3種以上的色著色的微細(xì)的區(qū)域在固體攝像元件或透明基板上涂布而制造的。這樣的著色薄膜通常采用染色法、電沉積法、顏料分散法等形成,但最近使用了耐熱性和耐久性等優(yōu)異的顏料分散法。
顏料分散法是通過(guò)反復(fù)進(jìn)行在提供了遮光層(黑色矩陣)的透明的基質(zhì)上涂布含有著色劑的光聚合性組合物、曝光、顯影和熱固化的一連串的過(guò)程從而形成著色薄膜的方法。顏料分散法具有能夠提高作為濾色器最重要的性質(zhì)的耐熱性和耐久性、能夠均勻地維持膜的厚度的優(yōu)點(diǎn)。
采用顏料分散法的濾色器的制造中使用的著色感光性樹(shù)脂組合物一般由粘結(jié)劑樹(shù)脂、光聚合性單體、光聚合引發(fā)劑、環(huán)氧樹(shù)脂、溶劑和其他添加劑等組成。
就近年來(lái)的濾色器制造工序而言,以可以大量生產(chǎn)的連續(xù)工序進(jìn)行生產(chǎn)。另外,最近,由于高品質(zhì)規(guī)格,使用顏料的粒徑小的著色感光性樹(shù)脂組合物制造了濾色器。這產(chǎn)生了隨著在濾色器的微細(xì)圖案中斑點(diǎn)増加、工序收率降低的結(jié)果。
韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2009-0072754號(hào)中提供了能夠改善上述的問(wèn)題的著色感光性樹(shù)脂組合物,但存在顯影性低的問(wèn)題。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2009-0072754號(hào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的課題
本發(fā)明的目的在于提供不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)、顯影性優(yōu)異的著色感光性樹(shù)脂組合物。
另外,本發(fā)明的目的在于提供使用上述著色感光性樹(shù)脂組合物制造的濾色器和顯示裝置。
用于解決課題的手段
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的,本發(fā)明提供著色感光性樹(shù)脂組合物,其為包含著色劑、堿可溶性樹(shù)脂、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、和溶劑的著色感光性樹(shù)脂組合物,其中,上述堿可溶性樹(shù)脂包含下述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體,上述堿可溶性樹(shù)脂的分子量為12000~17000,酸值為60~120kohmg/g,上述光聚合引發(fā)劑包含肟酯芴衍生物化合物。
[化學(xué)式1]
[化學(xué)式2]
上述r1~r10各自相同或不同,為氫或碳數(shù)1~5的烷基。
另外,本發(fā)明提供用上述著色感光性樹(shù)脂組合物制造的濾色器。
進(jìn)而,本發(fā)明提供包含上述濾色器的顯示裝置。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物具有不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)、顯影性優(yōu)異、工序性的確保容易的優(yōu)點(diǎn)。
另外,用本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物制造的濾色器和顯示裝置具有色再現(xiàn)優(yōu)異的效果。
附圖說(shuō)明
圖1為表示沒(méi)有產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)的照片。
圖2為表示顯影斑點(diǎn)良好的照片。
圖3為表示顯影斑點(diǎn)不良的照片。
圖4為表示顯影性優(yōu)異的照片。
圖5為表示顯影性不良的照片。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本發(fā)明更詳細(xì)地說(shuō)明。
本發(fā)明涉及著色感光性樹(shù)脂組合物,其為包含著色劑、堿可溶性樹(shù)脂、光聚合性化合物、光聚合引發(fā)劑、和溶劑的著色感光性樹(shù)脂組合物,上述堿可溶性樹(shù)脂包含下述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體,上述堿可溶性樹(shù)脂的分子量為12000~17000,酸值為60~120kohmg/g,上述光聚合引發(fā)劑包含肟酯芴衍生物化合物。
[化學(xué)式1]
[化學(xué)式2]
上述r1~r10各自相同或不同,為氫或碳數(shù)1~5的烷基。
本發(fā)明中,通過(guò)使用包含上述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體的堿可溶性樹(shù)脂,包含肟酯芴衍生物化合物作為光聚合引發(fā)劑,旨在提供不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)、顯影性優(yōu)異的著色感光性樹(shù)脂組合物。
以下對(duì)本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物的各成分分別詳細(xì)說(shuō)明。
(a)著色劑
本發(fā)明中,著色劑包含1種以上的顏料、1種以上的染料、或它們的混合物,優(yōu)選包含1種以上的顏料。
(a1)顏料
上述顏料能夠使用該領(lǐng)域中一般使用的有機(jī)顏料或無(wú)機(jī)顏料。另外,對(duì)于上述顏料,根據(jù)需要可實(shí)施樹(shù)脂處理、使用了導(dǎo)入了酸性基團(tuán)或堿性基團(tuán)的顏料衍生物等的表面處理、采用高分子化合物等的顏料表面的接枝處理、采用硫酸微粒化法等的微?;幚怼⒂糜趯㈦s質(zhì)除去的采用有機(jī)溶劑、水等的清洗處理、或采用離子交換法等的離子性雜質(zhì)的除去處理等。
上述有機(jī)顏料能夠使用印刷油墨、噴墨油墨等中使用的各種的顏料,具體地,可列舉出水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、苝顏料、苝酮顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、聯(lián)二蒽醌顏料、蒽嘧啶顏料、蒽酮顏料、陰丹酮顏料、黃蒽酮顏料、皮蒽酮顏料、二酮基吡咯并吡咯顏料等。
另外,作為上述無(wú)機(jī)顏料,能夠使用金屬氧化物、金屬絡(luò)鹽等金屬化合物,具體地,可列舉鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻、炭黑、有機(jī)黑色顏料、鈦黑和將紅色、綠色和青色混合而呈黑色的顏料等金屬的氧化物或復(fù)合金屬氧化物等。
特別地,作為上述有機(jī)顏料和無(wú)機(jī)顏料,具體地,可列舉出色指數(shù)(thesocietyofdyersandcolourists出版)中分類為顏料的化合物,更具體地,可列舉以下的色指數(shù)(c.i.)序號(hào)的顏料,但未必限定于這些。
c.i.顏料黃13、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185;
c.i.顏料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、和71;
c.i.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、208、215、216、224、242、254、255和264;
c.i.顏料紫14、19、23、29、32、33、36、37和38;
c.i.顏料藍(lán)15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76;
c.i.顏料綠7、10、15、25、36、47和58;
c.i顏料棕28;和
c.i顏料黑1和7等顏料。
上述顏料可以單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
上述c.i.顏料中,優(yōu)選包含選自c.i.顏料黃138、c.i.顏料黃139、c.i.顏料黃150、c.i.顏料黃185、c.i.顏料橙38、c.i.顏料紅122、c.i.顏料紅166、c.i.顏料紅177、c.i.顏料紅208、c.i.顏料紅242、c.i.顏料紅254、c.i.顏料紅255、c.i.顏料紫23、c.i.顏料藍(lán)15:3、顏料藍(lán)15:6、c.i.顏料綠7、c.i.顏料綠36、和c.i.顏料綠58中的1種以上。
另外,上述顏料的含量,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有10~50重量%,優(yōu)選含有15~45重量%。如果上述顏料的含量為10~50重量%的范圍,能夠顯示粘度低、保存穩(wěn)定性優(yōu)異、分散效率高、對(duì)比度上升的效果。
上述顏料優(yōu)選使用顏料的粒徑均一地分散的顏料分散液。作為用于使顏料的粒徑均一地分散的方法的例子,可列舉出含有顏料分散劑(a2)而進(jìn)行分散處理的方法等,采用上述方法,能夠得到顏料在溶液中均一地分散的狀態(tài)的顏料分散液。
(a2)顏料分散劑
上述顏料分散劑為了維持顏料的脫凝聚和穩(wěn)定性而添加,作為顏料分散劑的具體例,可列舉出陽(yáng)離子系、陰離子系、非離子系、兩性系、聚酯系、多胺系等的表面活性劑等,這些可以各自單獨(dú)地使用或者將2種以上組合使用。
作為上述陽(yáng)離子系表面活性劑的具體例,可列舉出硬脂胺鹽酸鹽和月桂基三甲基氯化銨等胺鹽或季銨鹽等。
作為上述陰離子系表面活性劑的具體例,可列舉出月桂醇硫酸酯鈉和油醇硫酸酯鈉等高級(jí)醇硫酸酯鹽類、十二烷基硫酸鈉和十二烷基硫酸銨等烷基硫酸鹽類、十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基萘磺酸鈉等烷基芳基磺酸鹽類等。
作為上述非離子系表面活性劑的具體例,可列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、環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、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、和聚氧乙烯烷基胺等。
此外,可列舉出聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類、聚乙二醇二酯類、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、脂肪酸改性聚酯類、叔胺改性聚氨酯類、和聚乙烯亞胺類等。
另外,上述顏料分散劑優(yōu)選含有包含甲基丙烯酸丁酯(bma)或甲基丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯(dmaema)的丙烯酸酯系分散劑(以下稱為丙烯酸酯系分散劑)。作為上述丙烯酸酯系分散劑的市售品,可列舉出disperbyk-2000、disperbyk-2001、disperbyk-2070、或disperbyk-2150等,上述丙烯酸酯系分散劑可以各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
上述顏料分散劑除了丙烯酸酯系分散劑以外,也可使用其他樹(shù)脂型的顏料分散劑。作為上述其他樹(shù)脂型的顏料分散劑,可列舉出公知的樹(shù)脂型的顏料分散劑,特別是聚氨酯、聚丙烯酸酯為代表的聚羧酸酯、不飽和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的(部分的)胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺鹽、聚硅氧烷、長(zhǎng)鏈聚氨基酰胺磷酸鹽、含羥基的聚羧酸的酯以及它們的改性生成物、或者通過(guò)具有游離(free)的羧基的聚酯與聚(低級(jí)烯化亞胺)的反應(yīng)形成的酰胺或它們的鹽這樣的油質(zhì)的分散劑;(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來(lái)酸共聚物、聚乙烯醇、或聚乙烯基吡咯烷酮這樣的水溶性樹(shù)脂或水溶性聚合物化合物;聚酯;改性聚丙烯酸酯;環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷的加成生成物;和磷酸酯等。
作為上述其他樹(shù)脂型的顏料分散劑的市售品,作為陽(yáng)離子系樹(shù)脂分散劑,例如可列舉出byk(ビック)化學(xué)公司的商品名:disperbyk-160、disperbyk-161、disperbyk-162、disperbyk-163、disperbyk-164、disperbyk-166、disperbyk-171、disperbyk-182、disperbyk-184;basf公司的商品名:efka-44、efka-46、efka-47、efka-48、efka-4010、efka-4050、efka-4055、efka-4020、efka-4015、efka-4060、efka-4300、efka-4330、efka-4400、efka-4406、efka-4510、efka-4800;lubirzol公司的商品名:solspers-24000、solspers-32550、nbz-4204/10;川研精細(xì)化學(xué)株式會(huì)社的商品名:ヒノアクト(hinoact)t-6000、ヒノアクトt-7000、ヒノアクトt-8000;味之素株式會(huì)社的商品名:アジスパー(ajispur)pb-821、アジスパーpb-822、アジスパーpb-823;共榮社化學(xué)株式會(huì)社的商品名:フローレン(florene)dopa-17hf、フローレンdopa-15bhf、フローレンdopa-33、フローレンdopa-44等。
除了上述丙烯酸酯系分散劑以外,其他樹(shù)脂型的顏料分散劑能夠各自單獨(dú)地使用或者將2種以上混合使用,可以與丙烯酸酯系分散劑并用而使用。
上述顏料分散劑的含量,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,可含有5~60重量%,具體地含有15~50重量%,上述顏料分散劑的含量滿足上述范圍的情況下,具有防止粘度升高的現(xiàn)象、顏料的微?;菀?、能夠防止分散后凝膠化等問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
(a3)染料
上述染料只要具有對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解性,則能夠無(wú)限制地使用。優(yōu)選地,優(yōu)選使用具有對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解性、并且能夠確保對(duì)于堿顯影液的溶解性和耐熱性、耐溶劑性等的可靠性的染料。
作為上述染料,能夠使用選自具有磺酸、羧酸等酸性基團(tuán)的酸性染料、酸性染料與含氮化合物的鹽、酸性染料的磺酰胺體等和它們的衍生物中的染料,此外,也能夠選擇偶氮系、呫噸系、酞菁系的酸性染料和它們的衍生物。優(yōu)選地,上述染料可以列舉色指數(shù)(thesocietyofdyersandcolourists出版)內(nèi)分類為染料的化合物或染色筆記(色染社)中記載的公知的染料。
作為上述染料的具體例,作為c.i.溶劑染料,可以列舉出
c.i.溶劑紅8、45、49、89、111、122、125、130、132、146和179;
c.i.溶劑藍(lán)5、35、36、37、44、59、67和70;
c.i.溶劑紫8、9、13、14、36、37、47和49;
c.i.溶劑黃4、14、15、16、21、23、24、38、56、62,63、68、79、82、93、94、98、99、151、162和163;
c.i.溶劑橙2、7、11、15、26、41、45、56和62;
c.i.溶劑綠1、3、4、5、7、28、29、32、33、34和35等染料。
上述c.i.溶劑染料中,優(yōu)選對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解性優(yōu)異的c.i.溶劑黃14、16、21、56、151、79和93;c.i.溶劑紅8、49、89、111、122、132、146和179;c.i.溶劑橙41、45和62;c.i.溶劑藍(lán)35、36、44、45和70;和c.i.溶劑紫13,更優(yōu)選c.i.溶劑黃21和79;c.i.溶劑紅8、122和132;和c.i.溶劑橙45和62。
另外,作為c.i.酸性染料,可列舉出
c.i.酸性紅1、4、8、14、17、18、26、27、29、31、34、35、37、42、44、50、51、52、57、66、73、80、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、182、183、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、195、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422和426;
c.i.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243和251;
c.i.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169和173;
c.i.酸性藍(lán)1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335和340;
c.i.酸性紫6b、7、9、17、19和66;
c.i.酸性綠1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106和109等染料。
上述c.i.酸性染料中,優(yōu)選對(duì)于有機(jī)溶劑的溶解度優(yōu)異的c.i.酸性黃42;c.i.酸性紅92;c.i.酸性藍(lán)80、90;c.i.酸性綠27和c.i.酸性紫66。
進(jìn)而,作為c.i.直接染料,可列舉出
c.i.直接紅79、82、83、84、91、92、96、97、98、99、105、106、107、172、173、176、177、179、181、182、184、204、207、211、213、218、220、221、222、232、233、234、241、243、246和250;
c.i.直接黃2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、和141;
c.i.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106和107;
c.i.直接藍(lán)38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275和293;
c.i.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103和104;
c.i.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79和82等染料。
另外,作為c.i.媒染染料,可列舉出
c.i.媒染黃5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62和65;
c.i.媒染紅1、2、3、4、9、11、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94和95;
c.i.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47和48;
c.i.媒染藍(lán)1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83和84;
c.i.媒染紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53和58;
c.i.媒染綠1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43和53等染料。
上述例示的染料能夠各自單獨(dú)地使用或者將2種以上組合使用。
上述染料的含量,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有0.5~80重量%,優(yōu)選0.5~60重量%,更優(yōu)選1~50重量%。如果上述著色劑中的染料的含量為上述0.5~80重量%,則能夠防止圖案形成后由于有機(jī)溶劑而使染料析出的可靠性降低問(wèn)題,感度提高。
上述著色劑的含量,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有5~60重量%,優(yōu)選含有10~45重量%。含有上述5~60重量%的上述著色劑的情況下,形成了薄膜時(shí)像素的色濃度充分,顯影時(shí)非像素部的脫落性不會(huì)降低,難以產(chǎn)生殘?jiān)?/p>
本發(fā)明中,著色感光性樹(shù)脂組合物中的固體成分重量意味著著色感光性樹(shù)脂組合物的將溶劑去除后的剩余成分的總重量。
(b)堿可溶性樹(shù)脂
作為本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物的一成分的堿可溶性樹(shù)脂包含下述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體。
[化學(xué)式1]
[化學(xué)式2]
上述r1~r10各自相同或不同,為氫或碳數(shù)1~5的烷基。
更優(yōu)選地,r1~r10各自相同或不同,為氫或甲基。
本發(fā)明中,通過(guò)使用包含上述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體的堿可溶性樹(shù)脂,能夠提供不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)、顯影性優(yōu)異的著色感光性樹(shù)脂組合物。
另外,上述堿可溶性樹(shù)脂,為了對(duì)于形成圖案時(shí)的顯影處理工序中使用的堿顯影液具有可溶性,與上述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體一起,將含有羧基的烯屬不飽和單體(b1)作為必要成分共聚而制造。
上述含有羧基的烯屬不飽和單體(b1),作為具體例,可列舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等單羧酸類;富馬酸、中康酸、衣康酸等二羧酸類;二羧酸類的酸酐;ω-羧基聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯等在兩末端包含羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯類等,優(yōu)選丙烯酸、甲基丙烯酸。
另外,為了確保追加的顯影性,能夠?qū)ι鲜鰤A可溶性樹(shù)脂賦予羥基。
作為用于賦予上述羥基的方法,可列舉出(1)使含有羧基的烯屬不飽和單體與含有羥基的烯屬不飽和單體共聚而制造的方法、(2)使含有縮水甘油基的化合物追加地與含有羧基的烯屬不飽和單體的共聚物反應(yīng)而制造的方法、和(3)追加地使具有縮水甘油基的化合物與含有羧基的烯屬不飽和單體和含有羥基的烯屬不飽和單體的共聚物反應(yīng)而制造的方法等。
作為上述含有羥基的烯屬不飽和單體的具體例,有(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、和n-羥基乙基丙烯酰胺等,其中優(yōu)選(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯,上述含有羥基的烯屬不飽和單體能夠?qū)?種以上組合使用。
作為上述含有縮水甘油基的化合物的具體例,有丁基縮水甘油基醚、縮水甘油基丙基醚、縮水甘油基苯基醚、2-乙基己基縮水甘油基醚、丁酸縮水甘油酯、縮水甘油基甲基醚、乙基縮水甘油基醚、縮水甘油基異丙基醚、叔丁基縮水甘油基醚、芐基縮水甘油基醚、4-叔-丁基苯甲酸縮水甘油酯、硬脂酸縮水甘油酯、芳基縮水甘油基醚、和甲基丙烯酸縮水甘油酯等,優(yōu)選地,可列舉出丁基縮水甘油基醚、芳基縮水甘油基醚、和甲基丙烯酸縮水甘油酯,上述含有縮水甘油基的化合物能夠?qū)?種以上組合使用。
另外,上述堿可溶性樹(shù)脂的制造時(shí),可與含有羧基的烯屬不飽和單體共聚的不飽和單體,可列舉出芳香族乙烯基化合物、n-取代馬來(lái)酰亞胺系化合物、脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類、(甲基)丙烯酸羥基乙酯類、(甲基)丙烯酸芳基酯類、和不飽和氧雜環(huán)丁烷化合物等,但并不限定于這些。
上述芳香族乙烯基化合物,具體地,例如可列舉出苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、對(duì)-氯苯乙烯、鄰-甲氧基苯乙烯、間-甲氧基苯乙烯、對(duì)-甲氧基苯乙烯、鄰-乙烯基芐基甲基醚、間-乙烯基芐基甲基醚、對(duì)-乙烯基芐基甲基醚、鄰-乙烯基芐基縮水甘油基醚、間-乙烯基芐基縮水甘油基醚、和對(duì)-乙烯基芐基縮水甘油基醚等。
上述n-取代馬來(lái)酰亞胺系化合物,具體地,例如可列舉出n-環(huán)己基馬來(lái)酰亞胺、n-芐基馬來(lái)酰亞胺、n-苯基馬來(lái)酰亞胺、n-鄰-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-間-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-對(duì)-羥基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-鄰-甲基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-間-甲基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-對(duì)-甲基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-鄰-甲氧基苯基馬來(lái)酰亞胺、n-間-甲氧基苯基馬來(lái)酰亞胺、和n-對(duì)-甲氧基苯基馬來(lái)酰亞胺等。
上述脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類,具體地,例如可列舉出(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(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)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;(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]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-雙環(huán)戊氧基乙酯、和(甲基)丙烯酸異冰片酯等。
上述(甲基)丙烯酸羥基乙酯類,具體地,例如可列舉出(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、和n-羥基乙基丙烯酰胺等。
上述(甲基)丙烯酸芳基酯類,具體地,例如可列舉出(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸芐酯等。
上述不飽和氧雜環(huán)丁烷化合物,具體地,例如可列舉出3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環(huán)丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧雜環(huán)丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環(huán)丁烷、和2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環(huán)丁烷等。
上述不飽和單體能夠各自單獨(dú)地使用或者將2種以上混合使用。
另外,上述堿可溶性樹(shù)脂,為了確保與染料的相容性和著色感光性樹(shù)脂組合物的保存穩(wěn)定性,優(yōu)選具有60~120mgkoh/g、優(yōu)選地70~100mgkoh/g的酸值。
上述堿可溶性樹(shù)脂的酸值不到60mgkoh/g的情況下,難以確保著色感光性樹(shù)脂組合物的充分的顯影速度,超過(guò)120mgkoh/g的情況下,著色感光性樹(shù)脂組合物與基板的密合性減小,容易發(fā)生圖案的短路,在與染料的相容性上產(chǎn)生問(wèn)題,產(chǎn)生著色感光性樹(shù)脂組合物中的染料析出、經(jīng)時(shí)穩(wěn)定性降低、粘度上升的問(wèn)題。
另外,上述堿可溶性樹(shù)脂優(yōu)選具有12000~17000的分子量,更優(yōu)選具有13000~15000的分子量。
如果上述堿可溶性樹(shù)脂的分子量不到12000,容易發(fā)生圖案的短路,如果超過(guò)17000,容易產(chǎn)生圖案殘?jiān)?/p>
另外,上述堿可溶性樹(shù)脂,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有10~80重量%、優(yōu)選地10~70重量%。
如果上述堿可溶性樹(shù)脂的含量為10~80重量%,顯影液中的溶解性充分,圖案的形成容易,防止顯影時(shí)曝光部的像素部分的膜減少,非像素部分的脫落性變得良好。
(c)光聚合性化合物
作為本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物之一的光聚合性化合物必須是在后述的光聚合引發(fā)劑(d)的作用下可聚合的化合物。
作為光聚合性化合物,能夠使用單官能單體、2官能單體、或多官能單體,優(yōu)選使用2官能單體,但并不限定于此。
作為上述單官能單體的具體例,有壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、或n-乙烯基吡咯烷酮等,但并不限定于這些。
作為上述2官能單體的具體例,有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚a的雙(丙烯酰氧基乙基)醚、或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于這些。
作為上述多官能單體的具體例,有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(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、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于這些。
上述光聚合性化合物,相對(duì)于本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有5~50重量%,優(yōu)選含有7~50重量%。上述光聚合性化合物為上述5~50重量%的范圍時(shí),能夠使像素部的強(qiáng)度和可靠性變得良好。
(d)光聚合引發(fā)劑
作為本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物之一的光聚合引發(fā)劑為能夠使上述的光聚合性化合物(c)聚合的化合物。
本發(fā)明中,上述光聚合引發(fā)劑必須包含肟酯芴衍生物化合物。通過(guò)包含上述肟酯芴衍生物化合物,從而著色感光性樹(shù)脂組合物的感度增加,能夠顯示高的固化度。
另外,上述光聚合引發(fā)劑,從聚合特性、引發(fā)效率、吸收波長(zhǎng)、獲得性、價(jià)格等觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選追加地包含選自苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯(lián)咪唑系化合物、肟化合物、和噻噸酮系化合物中的1種以上的化合物。
上述苯乙酮系化合物,具體地,例如可列舉出二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環(huán)己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、和2-(4-甲基芐基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮等。
上述二苯甲酮系化合物,具體地,例如可列舉出二苯甲酮、0-苯甲?;郊姿峒柞ァ?-苯基二苯甲酮、4-苯甲?;?4’-甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4’-四(叔-丁基過(guò)氧羰基)二苯甲酮和2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
上述三嗪系化合物,具體地,例如可列舉出2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪和2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
上述聯(lián)咪唑化合物,具體地,例如可列舉出2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)聯(lián)咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯(lián)咪唑和4,4’,5,5’位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。這些中,優(yōu)選使用2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基聯(lián)咪唑和2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯(lián)咪唑。
上述肟化合物,具體地,例如可列舉出o-乙氧基羰基-α-氧亞氨基-1-苯基丙烷-1-酮等,作為市售品,可列舉出巴斯夫公司的oxe01、oxe02等。
上述噻噸酮系化合物,具體地,例如可列舉出2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、和1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
另外,上述光聚合引發(fā)劑,為了提高本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物的感度,能夠追加地包含光聚合引發(fā)助劑(d1)。本發(fā)明涉及的著色感光性樹(shù)脂組合物通過(guò)含有光聚合引發(fā)助劑(d1),感度進(jìn)一步提高,能夠提高生產(chǎn)率。
上述光聚合引發(fā)助劑,能夠優(yōu)選使用例如選自胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有機(jī)硫化合物中的1種以上的化合物。
作為上述胺化合物,優(yōu)選使用芳香族胺化合物,具體地,例如能夠使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺和三異丙醇胺等脂肪族胺化合物;4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、n,n-二甲基對(duì)甲苯胺、4,4’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮(通稱:米蚩酮)和4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等。
上述羧酸化合物,優(yōu)選使用芳香族雜醋酸類,具體地,例如可以列舉出苯基硫代醋酸、甲基苯基硫代醋酸、乙基苯基硫代醋酸、甲基乙基苯基硫代醋酸、二甲基苯基硫代醋酸、甲氧基苯基硫代醋酸、二甲氧基苯基硫代醋酸、氯苯基硫代醋酸、二氯苯基硫代醋酸、n-苯基甘氨酸、苯氧基醋酸、萘基硫代醋酸、n-萘基甘氨酸和萘氧基醋酸等。
上述具有硫醇基的有機(jī)硫化合物,具體地,例如可以列舉出2-巰基苯并噻唑、1,4-雙(3-巰基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、和四甘醇雙(3-巰基丙酸酯)等。
上述光聚合引發(fā)劑,相對(duì)于本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物中的固體成分總重量,含有0.1~40重量%,優(yōu)選地含有1~30重量%。
如果含有0.1~40重量%的上述光聚合引發(fā)劑,則著色感光性樹(shù)脂組合物高感度化,使曝光時(shí)間縮短,生產(chǎn)率提高,能夠維持高分辨率。另外,像素部的強(qiáng)度和上述像素部的表面的平滑性變得良好。
進(jìn)而,上述光聚合引發(fā)助劑,相對(duì)于光聚合引發(fā)劑的總重量,含有10~100重量%,優(yōu)選地含有20~100重量%。
如果含有不到10重量%的上述光聚合引發(fā)助劑,則不能克服染料產(chǎn)生的感度的降低,在顯影工序中容易發(fā)生圖案的短路。
(e)溶劑
上述溶劑只要對(duì)于使著色感光性樹(shù)脂組合物中所含的其他成分溶解有效,則能夠無(wú)特別限制地使用通常的著色感光性樹(shù)脂組合物中使用的溶劑,特別優(yōu)選醚類、乙酸酯類、芳香族烴類、酮類、醇類、酯類、或酰胺類等。
作為上述醚類,例如可列舉出乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、和乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚類;二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、和二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚類等。
作為上述乙酸酯類,例如可列舉出甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基-1-丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、丙二醇甲基醚乙酸酯、3-甲氧基-1-丁基乙酸酯、1,2-丙二醇二乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯、二甘醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯、乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、二甘醇單乙酸酯、二甘醇二乙酸酯、二甘醇單丁基醚乙酸酯、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、碳酸亞乙酯、和碳酸亞丙酯等。
作為上述芳香族烴類,例如可列舉出苯、甲苯、二甲苯、和均三甲苯等。
作為上述酮類,例如可列舉出甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、和環(huán)己酮等。
作為上述醇類,例如可列舉出乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環(huán)己醇、乙二醇、甘油、和4-羥基-4-甲基-2-戊酮等。
作為上述酯類,例如可列舉出3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、和γ-丁內(nèi)酯等。
作為上述酰胺類,例如可列舉出二甲基甲酰胺(dmf)和n-甲基-2-吡咯烷酮(nmp)。
上述溶劑能夠各自單獨(dú)地使用或者將2種以上混合使用。
上述溶劑在涂布性和干燥性的方面,優(yōu)選使用沸點(diǎn)為100℃~200℃的有機(jī)溶劑,例如可列舉出丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環(huán)己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、和3-甲氧基丙酸甲酯等。
上述溶劑相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物的總重量,含有60~90重量%,優(yōu)選含有70~85重量%。如果以上述60~90重量%的范圍含有上述溶劑,則采用輥涂機(jī)、旋涂機(jī)、狹縫和旋轉(zhuǎn)涂布機(jī)、狹縫涂布機(jī)(有時(shí)也稱為模壓涂布機(jī))、和噴墨等涂布裝置涂布時(shí),涂布性變得良好。
(f)添加劑
上述添加劑能夠根據(jù)需要選擇性地添加,例如能夠包含選自其他高分子化合物、固化劑、表面活性劑、密合促進(jìn)劑、紫外線吸收劑和防凝聚劑中的1種以上。
作為上述其他高分子化合物的具體例,可列舉出環(huán)氧樹(shù)脂、馬來(lái)酰亞胺樹(shù)脂等固化性樹(shù)脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯和聚氨酯等熱塑性樹(shù)脂等。
上述固化劑為了提高深部固化和機(jī)械強(qiáng)度而使用,作為固化劑的具體例,可列舉出環(huán)氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、蜜胺化合物和氧雜環(huán)丁烷化合物等。
上述固化劑中,作為環(huán)氧化合物的具體例,可列舉出雙酚a系環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚a系環(huán)氧樹(shù)脂、雙酚f系環(huán)氧樹(shù)脂、氫化雙酚f系環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛清漆型環(huán)氧樹(shù)脂、其他芳香族系環(huán)氧樹(shù)脂、脂環(huán)族系環(huán)氧樹(shù)脂、縮水甘油酯系樹(shù)脂、縮水甘油胺系樹(shù)脂、或上述環(huán)氧樹(shù)脂的溴化衍生物、環(huán)氧樹(shù)脂及其溴化衍生物以外的脂肪族、脂環(huán)族或芳香族環(huán)氧化合物、丁二烯(共)聚合物環(huán)氧化物、異戊二烯(共)聚合物環(huán)氧化物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚合物、和異氰脲酸三縮水甘油酯等。
上述固化劑中,作為氧雜環(huán)丁烷化合物的具體例,可列舉出碳酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、二甲苯雙氧雜環(huán)丁烷、己二酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、對(duì)苯二甲酸酯雙氧雜環(huán)丁烷、和環(huán)己烷二羧酸雙氧雜環(huán)丁烷等。
就上述固化劑而言,可以與固化劑一起將可以使環(huán)氧化合物的環(huán)氧基、氧雜環(huán)丁烷化合物的氧雜環(huán)丁烷骨架進(jìn)行開(kāi)環(huán)聚合的固化輔助化合物并用。
上述固化輔助化合物例如有多元羧酸類、多元羧酸酐類和產(chǎn)酸劑等。上述多元羧酸酐類可以使用作為環(huán)氧樹(shù)脂固化劑市售的產(chǎn)品。作為上述市售品,可列舉出アデカハードナーeh-700(アデカ工業(yè)(株)制造)、リカシッドhh(新日本理化(株)制造)和mh-700(新日本理化(株)制造)等。上述例示的固化劑可以單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。
為了進(jìn)一步提高著色感光性樹(shù)脂組合物的被膜形成,能夠使用上述表面活性劑,優(yōu)選使用有機(jī)硅系、氟系、酯系、陽(yáng)離子系、陰離子系、非離子系、兩性表面活性劑等。
上述有機(jī)硅系表面活性劑,例如,作為市售品,有道康寧東麗有機(jī)硅公司的dc3pa、dc7pa、sh11pa、sh21pa和sh8400等,ge東芝有機(jī)硅公司的tsf-4440、tsf-4300、tsf-4445、tsf-4446、tsf-4460和tsf-4452等。
上述氟系表面活性劑,例如,作為市售品,有大日本油墨化學(xué)工業(yè)公司的メガピースf-470、f-471、f-475、f-482和f-489等。
另外,作為其他可使用的市售品,可列舉出kp(信越化學(xué)工業(yè)(株))、ポリフロー(polyflow)(共榮社化學(xué)(株))、エフトップ(eftop)(トーケムプロダクツ社)、メガファック(megafac)(大日本油墨化學(xué)工業(yè)(株))、フロラード(flourad)(住友3m(株))、アサヒガード(asahiguard)、サーフロン(surflon)(以上為旭硝子(株))、ソルスパース(solsperse)(lubrisol)、efka(efka化學(xué)公司)、pb821(味之素(株))、和disperbyk系列(byk-chemi)等。
上述例示的表面活性劑能夠各自單獨(dú)使用或者將2種以上組合使用。
對(duì)上述密合促進(jìn)劑的種類并無(wú)特別限定,作為可使用的密合促進(jìn)劑的具體例,可列舉出乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、n-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巰基丙基三甲氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
上述例示的密合促進(jìn)劑能夠各自單獨(dú)地使用或者將2種以上組合使用。上述密合促進(jìn)劑,相對(duì)于著色感光性樹(shù)脂組合物中的固體成分總重量,通常含有0.01~10重量%,優(yōu)選含有0.05~2重量%。
對(duì)上述紫外線吸收劑的種類并無(wú)特別限定,作為可使用的具體例,可列舉出2-(3-叔-丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
對(duì)上述防凝聚劑的種類并無(wú)特別限定,作為可使用的具體例,可列舉出聚丙烯酸鈉等。
本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物的制造方法如下述所述。
首先,將上述著色劑(a)與溶劑(e)混合,使用珠磨機(jī)等進(jìn)行分散直至顏料的平均粒徑成為0.2μm以下左右。此時(shí),根據(jù)需要,能夠使顏料分散劑(a2)、堿可溶性樹(shù)脂(b)的一部分或全部與溶劑(e)一起混合、溶解或分散。
在上述混合的著色物中進(jìn)一步添加堿可溶性樹(shù)脂的剩余部分(b)、光聚合性化合物(c)、光聚合引發(fā)劑(d)和根據(jù)需要使用的添加劑(f)和溶劑(e)以致成為規(guī)定的濃度,能夠制造本發(fā)明涉及的著色感光性樹(shù)脂組合物。
另外,本發(fā)明提供用著色感光性樹(shù)脂組合物制造的濾色器和具有其的顯示裝置。
首先,通過(guò)將著色感光性樹(shù)脂組合物涂布于基板(通常為玻璃)或在先形成的著色感光性樹(shù)脂組合物的固體成分構(gòu)成的層上后,進(jìn)行加熱干燥,從而將溶劑等揮發(fā)成分除去,得到平滑的涂膜。
作為涂布方法,例如能夠采用旋涂、流延涂布法、輥涂布法、狹縫和旋轉(zhuǎn)涂布或狹縫涂布法等實(shí)施。涂布后,加熱干燥(預(yù)烘焙),或者減壓干燥后進(jìn)行加熱,使溶劑等揮發(fā)成分揮發(fā)。其中,加熱溫度通常為70~200℃,優(yōu)選為80~130℃。加熱干燥后的涂膜厚度通常為1~8μm左右。對(duì)這樣得到的涂膜,經(jīng)由用于形成目標(biāo)圖案的掩模照射紫外線。此時(shí),對(duì)曝光部全體均勻地照射平行光線,另外,為了實(shí)施掩模與基板的正確的對(duì)位,優(yōu)選使用掩模對(duì)準(zhǔn)器、步進(jìn)器等裝置。如果照射紫外線,則進(jìn)行照射了紫外線的部位的固化。
作為上述紫外線,能夠使用g線(波長(zhǎng):436nm)、h線、i線(波長(zhǎng):365nm)等。紫外線的照射量可以根據(jù)需要適當(dāng)?shù)剡x擇,在本發(fā)明中對(duì)其沒(méi)有限定。通過(guò)使固化完成的涂膜與顯影液接觸,使非曝光部溶解,進(jìn)行顯影,從而能夠得到具有目標(biāo)的圖案形狀的間隔物。
上述顯影方法,并不特別限定于液體添加法、浸漬法、噴霧法等。另外,顯影時(shí)可以使基板傾斜任意的角度。上述顯影液通常為含有堿性化合物和表面活性劑的水溶液。
上述堿性化合物并不特別限定于無(wú)機(jī)或有機(jī)堿性化合物。作為上述無(wú)機(jī)堿性化合物,例如可列舉出氫氧化鈉、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、和氨等。
另外,作為有機(jī)堿性化合物,例如可列舉出四甲基氫氧化銨、2-羥基乙基三甲基氫氧化銨、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一異丙胺、二異丙胺、和乙醇胺等。
上述無(wú)機(jī)或有機(jī)堿性化合物能夠各自單獨(dú)使用或者將2種以上混合使用。上述顯影液中的堿性化合物的濃度,相對(duì)于顯影液的總重量,為0.01~10重量%,優(yōu)選為0.03~5重量%。
上述顯影液中的表面活性劑能夠使用選自上述的非離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑和陽(yáng)離子系表面活性劑中的1種以上。上述顯影液中的表面活性劑的濃度,相對(duì)于顯影液的總重量,含有0.01~10重量%,優(yōu)選含有0.05~8重量%,更優(yōu)選含有0.1~5重量%。顯影后,進(jìn)行水洗,根據(jù)需要,可在150~230℃下實(shí)施10~60分鐘的后烘焙。
使用本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物,經(jīng)過(guò)上述這樣的各工序,能夠在基板上形成特定的圖案。
以下為了對(duì)本發(fā)明具體地進(jìn)行說(shuō)明,列舉實(shí)施例詳細(xì)地說(shuō)明。但是,本發(fā)明涉及的實(shí)施例可變形為各種不同的形式,本發(fā)明的范圍不應(yīng)解釋為限定于以下詳述的實(shí)施例。本發(fā)明的實(shí)施例是為了對(duì)本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員更為完全地說(shuō)明本發(fā)明而提供的。
<?jí)A可溶性樹(shù)脂的合成>
合成例1~9.
在具有攪拌器、溫度計(jì)、回流冷凝管、滴液漏斗和氮導(dǎo)入管的1000ml燒瓶中投入丙二醇單甲基醚乙酸酯、aibn、乙烯基甲苯、丙烯酸苯硫基乙酯、甲基丙烯酸酯、和甲基丙烯酸,進(jìn)行了氮置換。然后,攪拌,使反應(yīng)液的溫度上升到100℃,上升后,反應(yīng)一定時(shí)間。
將上述組合物的含量(重量份)和反應(yīng)時(shí)間(h)、采用上述方法合成的堿可溶性樹(shù)脂的最終固體成分(%)、酸值(kohmg/g)、和采用gpc測(cè)定的重均分子量示于下述表1中。
【表1】
制造例1.顏料分散組合物的制造
將作為著色劑的c.i.顏料綠5812重量份、c.i.顏料黃1501.8重量份、作為顏料分散劑的byk-20014重量份、作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯82.2重量份混合,使用珠磨機(jī)使顏料充分地分散,制造了顏料分散組合物。
<著色感光性樹(shù)脂組合物的制造>
實(shí)施例1~3和比較例1~8.
按照下述表2的組成制造了實(shí)施例1~3和比較例1~8的著色感光性樹(shù)脂組合物。
【表2】
(單位:重量%)
顏料分散組合物:制造例1中制造的顏料分散組合物
堿可溶性樹(shù)脂(b)
b1:合成例1中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b2:合成例2中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b3:合成例3中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b4:合成例4中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b5:合成例5中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b6:合成例6中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b7:合成例7中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b8:合成例8中制造的堿可溶性樹(shù)脂
b9:合成例9中制造的堿可溶性樹(shù)脂
光聚合性化合物(c):a9550(新中村株式會(huì)社)
光聚合引發(fā)劑(d):
d1:spi-03(三養(yǎng)株式會(huì)社)
d2:pbg-305(tronly公司)
溶劑(e):丙二醇單甲基醚乙酸酯
實(shí)驗(yàn)例1.濾色器的制造和物性的測(cè)定
分別采用旋涂法將實(shí)施例1~3和比較例1~8的著色感光性樹(shù)脂組合物涂布到2英寸的玻璃基板(康寧公司制造、“eaglexg”)上后,放置到加熱板上,在100℃的溫度下維持3分鐘,形成了薄膜。
然后,在上述薄膜上以3cmx3cm放置100%透過(guò)的光掩模,使與試驗(yàn)光掩模的間隔為200μm,照射了紫外線。此時(shí),紫外線使用包含g、h和i線的全部的1kw的高壓汞燈以50mj/cm2的照度照射,沒(méi)有使用特別的光學(xué)濾波器。
1-1.顯影斑點(diǎn)的測(cè)定
將上述照射了紫外線的薄膜在0.04%的koh水溶液顯影溶液中浸漬2分鐘,顯影。為了確認(rèn)顯影斑點(diǎn),沒(méi)有進(jìn)行后工序烘焙。
上述制造的濾色器的膜厚為2.5μm。
對(duì)于制造的濾色器,采用綠燈(greenlamp)確認(rèn)了顯影斑點(diǎn)。
評(píng)價(jià)結(jié)果如下述所述,將結(jié)果示于下述表3中。
<評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)>
○:優(yōu)秀(圖1)
△:良好(圖2)
x:不良(圖3)
1-2.顯影性的測(cè)定
對(duì)于沒(méi)有照射上述紫外線的薄膜,滴落0.2ml的0.008%的koh水溶液顯影溶液,顯影2分鐘。為了確認(rèn)顯影斑點(diǎn),沒(méi)有進(jìn)行后工序烘焙。
上述制造的濾色器的膜厚為2.5μm。
通過(guò)肉眼對(duì)制造的濾色器確認(rèn)了顯影性。
評(píng)價(jià)結(jié)果如下述那樣,將結(jié)果示于下述表3中。
<評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)>
○:優(yōu)秀(圖4)
x:不良(圖5)
【表3】
由上述表3的結(jié)果能夠確認(rèn):使用了包含上述化學(xué)式1和化學(xué)式2的單體、分子量為12000~17000、酸值為60~120kohmg/g的堿可溶性樹(shù)脂、和作為光聚合引發(fā)劑的肟酯芴衍生物化合物的本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn),顯影性優(yōu)異。
相反,堿可溶性樹(shù)脂的酸值和分子量不屬于本發(fā)明的范圍的比較例1~6的著色感光性樹(shù)脂組合物顯示出產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)、顯影性不良的結(jié)果。
另外,沒(méi)有使用肟酯芴衍生物化合物作為光聚合引發(fā)劑的比較例7~8的著色感光性樹(shù)脂組合物雖然顯影性良好,但顯示出大量產(chǎn)生顯影斑點(diǎn)的結(jié)果。
因此,通過(guò)實(shí)驗(yàn)可知,本發(fā)明的著色感光性樹(shù)脂組合物不產(chǎn)生顯影斑點(diǎn),顯影性優(yōu)異。