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TW201738281A - 著色組成物、著色硬化膜、顯示元件、固體攝像元件及聚合物 - Google Patents

著色組成物、著色硬化膜、顯示元件、固體攝像元件及聚合物 Download PDF

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TW201738281A
TW201738281A TW105130961A TW105130961A TW201738281A TW 201738281 A TW201738281 A TW 201738281A TW 105130961 A TW105130961 A TW 105130961A TW 105130961 A TW105130961 A TW 105130961A TW 201738281 A TW201738281 A TW 201738281A
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dye
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TW105130961A
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Satoshi Kura
Eiji Yoneda
Takuhiro Taniguchi
Jung-Wan Ryu
Natsuko Wada
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Jsr Corp
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Abstract

本發明提供一種著色組成物,含有(A)著色劑、(B)樹脂及(C)聚合性化合物,並且(B)樹脂含有(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物。(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物較佳為包含具有下述式(1)所表示的重複單元的聚合物等。□[式(1)中,R11表示氫原子或甲基,R12及R13相互獨立地表示二價有機基,(C1)+表示-N+R14R15-或-P+R16R17-,R14~R17相互獨立地表示一價有機基,(A1)-表示CO2-、SO3-或PO4-]

Description

著色組成物、著色硬化膜、顯示元件、固體攝像元件及聚合物
本發明是有關於一種著色組成物、著色硬化膜以及顯示元件及固體攝像元件,更詳細而言,本發明是有關於一種可合適地用於製造透過式或反射式的彩色液晶顯示元件、固體攝像元件、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示元件、電子紙等中所用的著色硬化膜的著色組成物,使用該著色組成物而形成的著色硬化膜,以及具備該著色硬化膜的顯示元件及固體攝像元件。
於製造使用著色感放射線性組成物的彩色濾光片時,以下方法已為人所知:於基板上塗佈顏料分散型的著色感放射線性組成物並加以乾燥後,對乾燥塗膜以所需的圖案形狀照射放射線(以下稱為「曝光」),並進行顯影,藉此獲得各色的畫素(專利文獻1~專利文獻2)。另外,利用分散有碳黑的光聚合性組成物來形成黑色矩陣的方法亦已為人所知。進而,使用顏料分散型的著色樹脂組成物藉由噴墨方式而獲得各色的畫素的方法亦已為人所知。
對作為用於製作彩色濾光片的著色劑的染料的研究正廣泛進行。其原因在於,可認為若使用染料作為著色劑,則由於染料自身的色純度或其色調的鮮豔度,可提高進行圖像顯示時的顯示圖像的色調或亮度。關於此種染料,已知呫噸(xanthene)染料、二吡咯亞甲基(dipyrromethene)染料、喹酞酮(quinophthalone)染料、三芳基甲烷染料、醌亞胺(quinoneimine)染料等(例如參照專利文獻3~專利文獻7)。 另外,近年來謀求彩色濾光片的進一步的薄膜化,為了獲得即便薄膜化亦具有與先前同等的分光特性的彩色濾光片,正研究增加畫素中的著色劑的相對量。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平2-144502號公報 [專利文獻2]日本專利特開平3-53201號公報 [專利文獻3]日本專利特開2010-032999號公報 [專利文獻4]日本專利特開2014-066985號公報 [專利文獻5]日本專利特開2011-122125號公報 [專利文獻6]國際公開第2011/152379號手冊 [專利文獻7]日本專利特開2012-155183號公報
[發明所欲解決之課題] 然而,彩色濾光片形成用的著色組成物中通常使用的染料因其脆弱的色素骨架故耐熱性明顯不足,因此作為彩色濾光片用著色組成物而課題多,難以實用化。另外,染料通常大多缺乏有機溶劑溶解性,有時所形成的畫素中產生塗膜異物。此外,若為了應對近年來的對薄膜化的要求而使染料等著色劑的相對量增加,則著色組成物中的有助於硬化性的成分的相對量減少,故有時對基板的密接性亦不足。 因此,本發明的課題在於提供一種可形成耐熱性及基板密接性優異、且不易產生塗膜異物的著色硬化膜的著色組成物。進而,本發明的課題在於提供一種使用該著色組成物所形成的著色硬化膜、以及具備該著色硬化膜的顯示元件及固體攝像元件。 [用以解決課題之手段]
本發明者等人鑒於所述實際情況而進行了潛心研究,結果發現,藉由使用具有特定結構的聚合物,可解決所述課題,從而完成了本發明。
即,本發明提供一種著色組成物,其含有(A)著色劑、(B)樹脂及(C)聚合性化合物,並且(B)樹脂含有(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物。
另外,本發明提供一種使用所述著色組成物所形成的著色硬化膜、以及具備該著色硬化膜的顯示元件及固體攝像元件。此處所謂「著色硬化膜」,是指顯示元件或固體攝像元件中所用的各色畫素、黑色矩陣、黑色間隔件(black spacer)等。
進而,本發明提供一種聚合物,其具有下述式(1)所表示的重複單元。
[化1]
[式(1)中, R11 表示氫原子或甲基, R12 及R13 相互獨立地表示二價有機基, (C1 )+ 表示-N+ R14 R15 -或-P+ R16 R17 -, R14 ~R17 相互獨立地表示一價有機基, (A1 )- 表示CO2 - 、SO3 - 或PO4 - ] [發明的效果]
藉由使用本發明的著色組成物,可形成耐熱性及基板密接性優異、且不易產生塗膜異物的著色硬化膜。因此,本發明的著色組成物可極為合適地用於製作彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等顯示元件、互補式金屬氧化物半導體(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)影像感測器等固體攝像元件。
以下,對本發明加以詳細說明。著色組成物 以下,對本發明的著色組成物的構成成分加以詳細說明。
-(A)著色劑- 本發明的(A)著色劑可無特別限定地使用,可根據彩色濾光片等的用途而適當選擇色彩或材質。具體可列舉顏料、染料作為著色劑,該些著色劑可使用一種或組合使用兩種以上。尤其本發明即便於含有染料作為著色劑的情形時,亦可形成耐熱性優異的著色硬化膜,於此方面而言較佳。
顏料例如可列舉:於顏色索引(Color Index,C.I.;染料與色彩專家學會(The Society of Dyers and Colourists)公司發行)中被分至顏料一類的化合物、即標註有下述般的顏色索引(C.I.)編號的顏料。
C.I.顏料紅166、C.I.顏料紅177、C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅242、C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅264、C.I.顏料紅269等紅色顏料; C.I.顏料綠7、C.I.顏料綠36、C.I.顏料綠58、C.I.顏料綠59等綠色顏料; C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍79、C.I.顏料藍80等藍色顏料; C.I.顏料黃83、C.I.顏料黃129、C.I.顏料黃138、C.I.顏料黃139、C.I.顏料黃150、C.I.顏料黃179、C.I.顏料黃180、C.I.顏料黃185、C.I.顏料黃211、C.I.顏料黃215等黃色顏料; C.I.顏料橙38等橙色顏料; C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23等紫色顏料。
除此以外,亦可使用日本專利特表2011-523433號公報的式(Ic)所表示的溴化二酮基吡咯并吡咯顏料作為紅色顏料。另外,可列舉日本專利特開2001-081348號公報、日本專利特開2010-026334號公報、日本專利特開2010-191304號公報、日本專利特開2010-237384號公報、日本專利特開2010-237569號公報、日本專利特開2011-006602號公報、日本專利特開2011-145346號公報等中記載的色澱顏料。
本發明中,亦可藉由再結晶法、再沈澱法、溶劑清洗法、昇華法、真空加熱法或該些方法的組合將顏料純化後使用。另外,該些顏料視需要亦可利用樹脂將其粒子表面改質後使用。將顏料的粒子表面改質的樹脂例如可列舉:日本專利特開2001-108817號公報中記載的媒介樹脂、或市售的各種顏料分散用的樹脂。碳黑表面的樹脂被覆方法例如可採用日本專利特開平9-71733號公報、日本專利特開平9-95625號公報、日本專利特開平9-124969號公報等中記載的方法。另外,有機顏料亦可藉由所謂鹽磨(salt milling)將一次粒子加以微細化後使用。鹽磨的方法例如可採用日本專利特開平8-179111號公報中揭示的方法。
染料並無特別限定,例如除了於顏色索引(C.I.;染料與色彩專家學會(The Society of Dyers and Colourists)公司發行)中被分至染料(Dye)一類的化合物以外,可使用公知的染料。
關於此種染料,就顯色團的結構方面而言,例如可列舉:呫噸染料、三芳基甲烷染料、花青染料、蒽醌染料、偶氮染料、二吡咯亞甲基染料、喹酞酮染料、香豆素染料、吡唑酮染料、喹啉染料、硝基染料、醌亞胺染料、酞菁染料、方酸內鎓染料等。 另外,酸性染料、鹼性染料及非離子性染料均可合適地使用。此處,本說明書中所謂「酸性染料」,是指陰離子部成為顯色團的離子性染料,將與該陰離子部形成鹽的離子性染料亦視為酸性染料。另外,本說明書中所謂「鹼性染料」,是指陽離子部成為顯色團的離子性染料,將與該陽離子部形成鹽的離子性染料亦視為鹼性染料。所謂「非離子性染料」,是指酸性染料及鹼性染料以外的染料。
呫噸染料例如可使用:C.I.酸性紅52、C.I.酸性紅87、C.I.酸性紅92、C.I.酸性紅289、C.I.酸性紅388,及日本專利特開2010-32999號公報的合成例1~合成例3、日本專利特開2011-138094號公報中揭示的呫噸酸性染料;C.I.鹼性紫11等呫噸鹼性染料;以及日本專利特開2013-053292號公報的段落[0010]中記載的化合物,日本專利特開2013-100463號公報的實施例中記載的式(A1)~式(A6)所表示的化合物,日本專利特開2012-181505號公報的段落[0038]~段落[0043]及段落[0048]~段落[0050]、日本專利特開2013-007032號公報的段落[0036]~段落[0038]等中記載的化合物。
三芳基甲烷染料例如可使用:C.I.酸性藍9等三芳基甲烷酸性染料;C.I.鹼性藍7,國際公開第2010/123071號手冊、日本專利特開2011-116803號公報、日本專利特開2011-117995號公報、日本專利特開2011-133844號公報等中記載的三芳基甲烷鹼性染料;以及日本專利特開2001-011336號公報、日本專利特開2003-246935號公報、日本專利特開2008-304766號公報、日本專利特開2010-256598號公報、日本專利特開2011-007847號公報、日本專利特開2011-070172號公報、日本專利特開2011-227408號公報、國際公開第2011/152379號手冊、國際公開第2011/162217號手冊、日本專利特開2012-017425號公報、日本專利特開2012-037740號公報、國際公開第2012/036085號手冊、日本專利特開2012-073291號公報、國際公開第2012/053201號手冊、日本專利特開2012-083652號公報、日本專利特開2012-088615號公報、日本專利特開2012-098522號公報、日本專利特開2013-057053號公報、美國專利申請公開第2013/0141810號說明書、國際公開第2013/147099號手冊等中記載的化合物。
花青染料例如可使用:C.I.活性黃1等花青酸性染料;C.I.鹼性紅12、C.I.鹼性紅13、C.I.鹼性紅14、C.I.鹼性紫7、C.I.鹼性紫16、C.I.鹼性黃1、C.I.鹼性黃11、C.I.鹼性黃13、C.I.鹼性黃21、C.I.鹼性黃28、C.I.鹼性黃51等花青鹼性染料;以及日本專利特開2009-235392號公報的實施例中記載的(A-2)成分~(A-6)成分、日本專利特開2012-212089號公報的段落[0096]~段落[0108]中記載的化合物、日本專利特開2012-214718號公報的段落[0054]~段落[0063]中記載的化合物、日本專利特開2012-214719號公報的段落[0050]~段落[0054]中記載的化合物等。
蒽醌染料例如可使用:C.I.酸性藍40、C.I.酸性綠25、C.I.活性藍19、C.I.活性藍49等蒽醌酸性染料;C.I.還原藍4、C.I.分散紅60、C.I.分散藍56、C.I.分散藍60等蒽醌非離子性染料;以及日本專利特開2013-053292號公報的段落[0049]中記載的化合物,日本專利特開2000-129150號公報、日本專利特開2008-015530號公報的段落[0071]中記載的化合物,日本專利特開2013-210621號公報等中記載的化合物。
偶氮染料例如可使用: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59、C.I.活性黃2、C.I.活性紅17、C.I.活性紅120、C.I.活性黑色5、C.I.媒染紅7、C.I.媒染黃5、C.I.媒染黑色7、C.I.直接綠28等偶氮酸性染料;C.I.鹼性藍41、C.I.鹼性紅18、日本專利特開2011-145540號公報中記載的偶氮鹼性染料;C.I.分散橙5、C.I.分散紅58、C.I.分散藍165;以及日本專利特開2010-170073號公報、日本專利特開2010-170074號公報、日本專利特開2010-275531號公報、日本專利特開2010-275533號公報中記載的偶氮非離子性染料;日本專利特開2003-510398號公報、日本專利特開2005-226022號公報、日本專利特開2007-212639號公報、日本專利特開2010-152160號公報、日本專利特開2010-170073號公報、日本專利特開2011-148993號公報、日本專利特開2011-148994號公報、日本專利特開2011-148995號公報、日本專利特開2012-041461號公報、日本專利特開2012-062461號公報、國際公開第2012/039361號手冊、日本專利特開2012-194200號公報中記載的吡啶酮偶氮染料;日本專利特開平04-249549號公報、日本專利特開2005-120132號公報、日本專利特開2005-298636號公報、日本專利特開2007-197538號公報、日本專利特開2010-275531號公報、日本專利特開2012-141429號公報等中記載的重氮染料;日本專利特開2004-325864號公報、日本專利特開2010-275533號公報等中記載的單偶氮染料;日本專利特開2005-274788號公報、日本專利特開2005-290351號公報、日本專利特開2006-039301號公報、日本專利特開2007-041076號公報、日本專利特開2007-041050號公報、日本專利特開2009-067748號公報、日本專利特開2010-170116號公報、日本專利特開2010-170117號公報等中記載的吡唑偶氮染料;例如日本專利特開2007-293127號公報的段落[0058]~段落[0061]、日本專利特開2011-219655號公報的段落[0014]、日本專利特開2013-145258號公報等中記載的甲亞胺染料;以及日本專利特開2010-150416號公報、日本專利特開2010-152159號公報、日本專利特開2010-170074號公報、日本專利特開2011-016974號公報、日本專利特開2011-074270號公報、日本專利特開2011-145540號公報、美國專利申請公開第2013/0164681號說明書中記載的化合物等。
二吡咯亞甲基染料例如可使用:日本專利特開2008-292970號公報等中記載的化合物;以及日本專利特開2011-180306號公報中記載的含有聚合性基的二吡咯亞甲基化合物等。
喹酞酮染料例如可使用:日本專利特開平5-039269號公報、日本專利特開平6-220339號公報、日本專利特開平8-171201號公報、日本專利特開2006-126649號公報中記載的式(2)所表示的化合物,日本專利特開2010-250291號公報中記載的式(1)所表示的化合物,日本專利特開2013-209614號公報中記載的式(1)所表示的化合物。
香豆素染料例如可使用:日本專利特開平4-179955號公報的實施例4中記載的化合物、日本專利特開2013-151668號公報中記載的式(1)所表示的化合物、日本專利特開2013-231165號公報中記載的式(1)所表示的化合物、日本專利特開2014-044419號公報中記載的式(1)所表示的化合物。
吡唑酮染料例如可使用:日本專利特開2006-016564號公報中記載的式(1)所表示的化合物、日本專利特開2006-063171號公報中記載的式(1)所表示的化合物。
喹啉染料例如可列舉:C.I.酸性黃3等喹啉酸性染料;C.I.溶劑黃33、C.I.分散黃64等喹啉非離子性染料。
硝基染料例如可列舉:C.I.酸性黃1、C.I.酸性橙3等硝基酸性染料;C.I.分散黃42等硝基非離子性染料。
醌亞胺染料例如可列舉:C.I.鹼性藍3、C.I.鹼性藍9等醌亞胺鹼性染料。
酞菁染料例如可使用:C.I.パッドブルー5等酞菁非離子性染料;日本專利特開2004-233504號公報、日本專利特開2006-047497號公報中記載的化合物;以及日本專利特開2007-094181號公報的段落[0147]~段落[0155]中記載的化合物等。
方酸內鎓染料例如可使用:日本專利特開2012-013945號公報、日本專利特開2013-076926號公報、國際公開第2013/094827號手冊等中記載的化合物。
除此以外亦可使用:日本專利特表2007-503477號公報中記載的各種鹼性染料;C.I.溶劑黃179、分散黃201等次甲基非離子性染料或日本專利特開2010-168531號公報的申請專利範圍第3項或申請專利範圍第4項中記載的各種非離子性染料。
本發明中,可適當選擇使用該些染料,其中,就提高耐熱性及基板密接性、抑制產生塗膜異物的觀點而言,較佳為選自由呫噸染料、三芳基甲烷染料、花青染料、蒽醌染料、二吡咯亞甲基染料及酞菁染料所組成的組群中的至少一種。
另外,本發明中,亦可更含有公知的分散助劑。公知的分散助劑可列舉顏料衍生物等,具體可列舉:銅酞菁、二酮基吡咯并吡咯、喹酞酮的磺酸衍生物等。
關於(A)著色劑的含有比例,就形成亮度及耐熱性優異的畫素或遮光性優異的黑色矩陣、黑色間隔件的方面以及提高耐熱性及基板密接性、抑制產生塗膜異物的方面而言,通常於著色組成物的固體成分中為5質量%~70質量%,較佳為10質量%~60質量%。此處所謂固體成分,為後述溶媒以外的成分。
-(B)樹脂- 本發明的著色組成物需要含有(b1)特定聚合物,除此以外,亦可進一步含有與(b1)不同的黏合劑樹脂或分散劑。以下,首先對(b1)特定聚合物加以說明。
(b1)特定聚合物於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位,換言之,具有兩性離子結構。本說明書中,作為(b1)特定聚合物,不包括例如聚苯乙烯磺酸鈉般不具有陽離子性部位而僅具有陰離子性部位的聚合物與抗衡陽離子的鹽、或不具有陰離子性部位而僅具有陽離子性部位的聚合物與抗衡陰離子的鹽。(b1)特定聚合物較佳為於同一分子內的不相鄰的位置具有陽離子性部位與陰離子性部位,另外,較佳為於陽離子性部位中於具有正電荷的原子上並未鍵結可解離的氫原子。
就原料的獲取容易性的觀點而言,本發明的(b1)特定聚合物較佳為包含具有陽離子性部位及陰離子性部位的乙烯性不飽和單體(以下亦稱為「不飽和單體(b1-1)」)的單體的聚合物,較佳為選自具有下述式(1)所表示的重複單元的聚合物及具有下述式(2)所表示的重複單元的聚合物中的至少一種。
[化2]
[式(1)中, R11 表示氫原子或甲基, R12 及R13 相互獨立地表示二價有機基, (C1 )+ 表示-N+ R14 R15 -或-P+ R16 R17 -, R14 ~R17 相互獨立地表示一價有機基, (A1 )- 表示CO2 - 、SO3 - 或PO4 - 。]
[化3]
[式(2)中, R21 表示氫原子或甲基, R22 及R23 相互獨立地表示二價有機基, (A2 )- 表示-OP(=O)(-O- )O-、-SO2 N- SO2 -或-C(=O)N- SO2 -, (C2 )+ 表示N+ R24 R25 R26 或P+ R27 R28 R29 , R24 ~R29 相互獨立地表示一價有機基。]
R12 、R13 、R22 及R23 的二價有機基可列舉:二價烴基、將二價烴基與含有碳原子及氫原子以外的原子的連結基組合而成的基團、或該些基團的氫原子的一部分經鹵素基取代而成的基團。再者,鹵素基可列舉氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。 此種二價有機基例如可列舉:碳數1~10的烷烴二基,碳數6~20的伸芳基,碳數7~20的伸芳基烷烴二基,或將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONRb -(Rb 表示氫原子或碳數1~8的烷基)及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團等。
烷烴二基可為直鏈亦可為分支鏈,例如可列舉:亞甲基、伸乙基、乙烷-1,1-二基、丙烷-1,1-二基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丙烷-2,2-二基、丁烷-1,2-二基、丁烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基、辛烷-1,8-二基、癸烷-1,10-二基等碳數1~10的烷烴二基。 伸芳基可列舉:伸苯基、伸萘基、伸聯苯基、伸蒽基等碳數6~10的伸芳基。 所謂伸芳基烷烴二基,為將伸芳基與烷烴二基組合而成的二價基,例如可列舉:伸苯基亞甲基、伸苯基二亞甲基、伸苯基三亞甲基、伸苯基四亞甲基、伸苯基五亞甲基、伸苯基六亞甲基等伸苯基C1-6 烷烴二基。
另外,將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONRb -(Rb 表示氫原子或碳數1~8的烷基)及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團較佳為將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-COO-及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團,更佳為將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團。再者,Rb 的碳數1~8的烷基的具體例例如、例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、庚基、辛基等。
其中,R12 及R22 的二價有機基較佳為碳數1~10的烷烴二基、碳數6~20的伸芳基、或將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONRb -及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團,更佳為碳數6~10的伸芳基、或將選自碳數1~8的烷烴二基及碳數6~10的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-COO-、-CONRb -及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團。再者,於將選自碳數1~10的烷烴二基及碳數6~20的伸芳基中的至少一種與選自-O-、-S-、-COO-、-CONRb -及-SO2 -中的至少一種組合而成的基團中,較佳為碳數1~10的烷烴二基鍵結於(C1 )+ 或(A2 )- 。 另外,R13 及R23 的二價有機基較佳為碳數1~10的烷烴二基、碳數6~20的伸芳基或碳數7~20的伸芳基烷烴二基,更佳為碳數1~5的烷烴二基,進而佳為亞甲基、伸乙基、丙烷-1,3-二基、戊烷-1,5-二基。
式(1)中的(C1 )+ 為-N+ R14 R15 -或-P+ R16 R17 -所表示的二價連結基,另外式(2)中的(C2 )+ 為N+ R24 R25 R26 或P+ R27 R28 R29 所表示的一價官能基。此處,R14 ~R17 及R24 ~R29 的一價有機基可列舉一價烴基,此種一價烴基可為一價脂肪族烴基、一價脂環式烴基及一價芳香族烴基的任一種。另外,一價脂肪族烴基可為直鏈狀及分支狀的任一形態,一價脂肪族烴基及一價脂環式烴基可為飽和烴基亦可為不飽和烴基。再者,不飽和烴基的不飽和鍵的位置可為分子鏈內及分子鏈末端的任一處,可於任意位置具有不飽和烴基的不飽和鍵。此處,本說明書中所謂「脂環式烴基」,為將不具有環狀結構的脂肪族烴基除外的概念。另外,本說明書中所謂「脂環式烴基」、「芳香族烴基」為以下概念:不僅為只包含環結構的基團,亦包含於該環結構上進一步取代有二價脂肪族烴基的基團,只要其結構中至少含有脂環式烴或芳香族烴即可。另外,一價烴基亦可於不偏離本發明的主旨的範圍內具有取代基。取代基的位置及個數為任意,於具有兩個以上的取代基的情形時,該取代基可相同亦可不同。取代基可列舉:鹵素基、氰基、甲醯基、硝基、三烷基矽烷基、烷氧基、芳氧基、雜環基等。鹵素基可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
一價脂肪族烴基例如可列舉:烷基、烯基、炔基。脂肪族烴基的碳數較佳為1~30,更佳為1~20,進而佳為1~12。烷基的具體例例如、例如可列舉:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、1-甲基癸基、十二烷基、1-甲基十一烷基、1-乙基癸基、十三烷基、十四烷基、第三-十二烷基、十五烷基、1-庚基辛基、十六烷基、十八烷基等。烯基的具體例例如可列舉:乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、1,3-丁二烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、1-己烯基、2-乙基-2-丁烯基、2-辛烯基、(4-乙烯基)-5-己烯基、2-十二烯基等。另外,炔基的具體例例如可列舉:乙炔基、1-丙炔基、1-丁炔基、1-戊炔基、3-戊炔基、1-己炔基、2-乙基-2-丁炔基、2-辛炔基、(4-乙炔基)-5-己炔基、2-十二炔基等。
一價脂環式烴基例如可列舉:環烷基、環烯基、縮合多環烴基、橋聯環烴基、螺烴基、環狀萜烯烴基等。脂肪族烴基的碳數較佳為3~30,更佳為3~20,進而佳為3~12。環烷基的具體例例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、第三丁基環己基、環庚基、環辛基等,環烯基的具體例例如可列舉1-環己烯基等。另外,縮合多環烴基的具體例例如可列舉:三環癸基、十氫-2-萘基、金剛烷基等,橋聯環烴基的具體例例如可列舉:三環[5.2.1.02,6 ]癸烷-8-基、五環十五烷基、異冰片基、二環戊烯基、三環戊烯基等。進而,螺烴基例如可列舉:自螺[3,4]庚烷、螺[3,4]辛烷中去掉一個氫原子所得的一價基團等,作為環狀萜烯烴基,例如可列舉:自對薄荷烷(p-menthane)、側柏酮(Thujone)、長松針烷(carane)等中去掉一個氫原子所得的一價基團等。
一價芳香族烴基例如可列舉芳基、芳烷基等。芳香族烴基的碳數較佳為6~20,更佳為6~14,進而佳為6~10。芳基的具體例例如可列舉:苯基、萘基、蒽基、菲基、伸聯苯基、薁基、9-茀基等,芳烷基例如可列舉:苄基、苯乙基、三苯甲基等。
就原料的獲取容易性及耐熱性的觀點而言,式(1)中的(C1 )+ 較佳為-N+ R14 R15 -,另外,式(2)中的(C2 )+ 較佳為N+ R24 R25 R26 。於該情形時,R14 ~R15 及R24 ~R26 較佳為一價脂肪族烴基、一價芳香族烴基。該些基團的較佳態樣如上文所述,進而較佳為碳數1~8的烷基、碳數6~10的芳基,尤佳為碳數1~4的烷基、苯基。
式(1)中的(A1 )- 表示CO2 - 、SO3 - 或PO4 - ,就原料的獲取容易性及耐熱性的觀點而言,較佳為CO2 - 、SO3 - ,更佳為SO3 - 。 式(2)中的(A2 )- 為-OP(=O)(-O- )O-、-SO2 N- SO2 -或-C(=O)N- SO2 -所表示的二價連結基,就原料的獲取容易性及耐熱性的觀點而言,較佳為-OP(=O)(-O- )O-或-SO2 N- SO2 -,更佳為-OP(=O)(-O- )O-。
於(b1)特定聚合物為具有式(1)所表示的重複單元的聚合物或具有下述式(2)所表示的重複單元的聚合物的情形時,該聚合物亦可更具有其他重複單元。於該情形時,該聚合物中的式(1)所表示的重複單元及式(2)所表示的重複單元的含有比例較佳為3質量%~90質量%,更佳為5質量%~60質量%,進而佳為10質量%~40質量%。
形成式(1)所表示的重複單元的單體可列舉:N-(甲基)丙烯醯氧基乙基-N,N-二甲基銨-α-N-乙基羧酸鹽、N,N-二甲基-N-(3-磺酸根丙基)-2-(甲基丙烯醯氧基)乙烷-1-銨等。除此以外,亦可使用依照日本專利特開平09-095474號中記載的方法合成的單體、或具有聚合性不飽和基的膦與磺內酯的反應產物。 形成式(2)所表示的重複單元的單體可列舉2-(甲基)丙烯醯氧基乙基磷醯膽鹼等。
形成具有式(1)所表示的重複單元的聚合物及具有式(2)所表示的重複單元的聚合物可含有的其他重複單元的單體可列舉:後述(b2)黏合劑樹脂之處所例示的不飽和單體(b2-1)、不飽和單體(b2-2)。再者,亦可使用里培德(Lipidure)(註冊商標,日油股份有限公司製造)等作為具有式(2)所表示的重複單元的聚合物。
(b1)特定聚合物的合成反應可採用公知的方法,例如可列舉:陰離子聚合、活性陰離子聚合、陽離子聚合、活性陽離子聚合、游離自由基聚合、活性自由基聚合等。 (b1)特定聚合物的分子量以利用凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)所測定的重量平均分子量(Mw)計,較佳為1,000~100,000,進而佳為3,000~50,000。 另外,(b1)特定聚合物的重量平均分子量(Mw)與數量平均分子量(Mn)之比(Mw/Mn)較佳為1.0~5.0,更佳為1.0~3.0。再者,此處所謂Mw、Mn是指利用GPC(溶出溶媒:四氫呋喃)所測定的聚苯乙烯換算的數量平均分子量。
繼而,對本發明的著色組成物可含有的黏合劑樹脂、分散劑加以說明。 就保存穩定性、顯影性的觀點而言,本發明的著色組成物較佳為與(b1)特定聚合物一併而含有(b2)黏合劑樹脂(其中將所述(b1)特定聚合物除外)。(b2)黏合劑樹脂並無特別限定,較佳為具有羧基、酚性羥基等酸性官能基的樹脂。其中,較佳為具有羧基的聚合物(以下亦稱為「含羧基的聚合物」),例如可列舉具有一個以上的羧基的乙烯性不飽和單體(以下亦稱為「不飽和單體(b2-1)」)與其他可共聚合的乙烯性不飽和單體(以下亦稱為「不飽和單體(b2-2)」)的共聚物。黏合劑樹脂可使用一種或混合使用兩種以上。
不飽和單體(b2-1)例如可列舉:(甲基)丙烯酸、馬來酸、馬來酸酐、琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯、對乙烯基苯甲酸等。 不飽和單體(b2-1)可使用一種或混合使用兩種以上。
另外,不飽和單體(b2-2)例如可列舉: N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺般的N-取代馬來醯亞胺;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、苊般的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)丙烯酸異冰片酯、(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、對枯基苯酚的環氧乙烷改質(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-乙基氧雜環丁烷般的(甲基)丙烯酸酯;
環己基乙烯醚、異冰片基乙烯醚、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-乙基氧雜環丁烷般的乙烯醚; 於聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷般的聚合物分子鏈的末端具有單(甲基)丙烯醯基的巨單體等。不飽和單體(b2-2)可使用一種或混合使用兩種以上。
不飽和單體(b2-1)與不飽和單體(b2-2)的共聚物中,該共聚物中的不飽和單體(b2-1)的共聚合比例較佳為5質量%~50質量%,進而佳為10質量%~40質量%。藉由在此種範圍內使不飽和單體(b2-1)進行共聚合,可獲得鹼顯影性及保存穩定性優異的著色組成物。
不飽和單體(b2-1)與不飽和單體(b2-2)的共聚物的具體例例如可列舉: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號公報等中揭示的共聚物。
另外,本發明中,例如亦可將日本專利特開平5-19467號公報、日本專利特開平6-230212號公報、日本專利特開平7-207211號公報、日本專利特開平9-325494號公報、日本專利特開平11-140144號公報、日本專利特開2008-181095號公報等中揭示般的於側鏈中具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵的含羧基的聚合物用作黏合劑樹脂。本發明的著色組成物中,藉由將於側鏈上具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵的含羧基的聚合物用作(b2)黏合劑樹脂,可獲得感度高的著色組成物,另外可提高塗膜的硬化性,就此方面而言較佳。
(b2)黏合劑樹脂可藉由公知的方法而製造,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號手冊等中揭示般的方法來控制其結構或Mw、Mw/Mn。
對於本發明的(b2)黏合劑樹脂而言,利用GPC所測定的Mw通常為1,000~100,000,較佳為3,000~50,000。藉由設定為此種態樣,可進一步提高耐熱性,並且可有效地抑制異物產生。 另外,本發明的(b2)黏合劑樹脂的Mw/Mn較佳為1.0~5.0,更佳為1.0~3.0。
於本發明的著色組成物含有顏料作為(A)著色劑的情形時,就保存穩定性的觀點而言,較佳為含有(b3)分散劑(其中將所述(b1)特定聚合物及(b2)黏合劑樹脂除外)作為(B)樹脂。(b3)分散劑例如可列舉:胺基甲酸酯系分散劑、聚乙烯亞胺系分散劑、聚氧伸乙基烷基醚系分散劑、聚氧伸乙基烷基苯基醚系分散劑、聚乙二醇二酯系分散劑、山梨醇酐脂肪酸酯系分散劑、聚酯系分散劑、丙烯酸系分散劑等。
此種(b3)分散劑可於商業上獲取,例如可分別列舉:作為丙烯酸系分散劑的迪斯帕畢克(Disperbyk)-2000、迪斯帕畢克(Disperbyk)-2001、畢克(BYK)-LPN6919、畢克(BYK)-LPN21116(以上為畢克化學(BYK Chemie)公司製造)等;作為胺基甲酸酯系分散劑的迪斯帕畢克(Disperbyk)-161、迪斯帕畢克(Disperbyk)-162、迪斯帕畢克(Disperbyk)-165、迪斯帕畢克(Disperbyk)-167、迪斯帕畢克(Disperbyk)-170、迪斯帕畢克(Disperbyk)-182(以上為畢克化學(BYK Chemie)公司製造),索努帕斯(Solsperse)76500(路博潤(Lubrizol)(股)公司製造)等;作為聚乙烯亞胺系分散劑的索努帕斯(Solsperse)24000(路博潤(Lubrizol)(股)公司製造)等;作為聚酯系分散劑的阿吉斯帕(Ajisper)PB821、阿吉斯帕(Ajisper)PB822、阿吉斯帕(Ajisper)PB880、阿吉斯帕(Ajisper)PB881(以上為味之素精密技術(Ajinomoto Fine-techno)(股)公司製造)等,以及畢克(BYK)-LPN21324(畢克化學(BYK Chemie)公司製造)。其中,較佳為具有(N取代)胺基的丙烯酸系分散劑。
本發明中,相對於(A)著色劑100質量份,(b1)特定聚合物的含量通常為1質量份~200質量份,較佳為5質量份~100質量份,更佳為10質量份~50質量份。藉由設定為此種態樣,著色組成物的保存穩定性提高,不僅可提高硬化膜的耐熱性及基板密接性,而且可有效地抑制塗膜異物的產生。 另外,相對於(A)著色劑100質量份,(b2)黏合劑樹脂的含量通常為10質量份~1,000質量份,較佳為20質量份~500質量份,更佳為50質量份~200質量份。藉由設定為此種態樣,可進一步提高鹼顯影性、著色組成物的保存穩定性、圖案形狀、色度特性,另外可抑制析出物或塗膜異物的產生。 另外,相對於(A)著色劑100質量份,(b3)分散劑的含量通常為1質量份~100質量份,較佳為5質量份~70質量份,更佳為10質量份~50質量份。
-(C)聚合性化合物- 本發明中所謂聚合性化合物,是指具有兩個以上的可聚合的基團的化合物。可聚合的基團例如可列舉:乙烯性不飽和基、氧雜環丙基、氧雜環丁基、N-烷氧基甲基胺基等。本發明中,(C)聚合性化合物較佳為具有兩個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物、或具有兩個以上的N-烷氧基甲基胺基的化合物。(C)聚合性化合物可使用一種或混合使用兩種以上。
具有兩個以上的(甲基)丙烯醯基的化合物的具體例可列舉:脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸的反應物[多官能(甲基)丙烯酸酯]、經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、經環氧烷改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與多官能異氰酸酯的反應物[多官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯]、具有羥基的(甲基)丙烯酸酯與酸酐的反應物[具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯]等。
此處,脂肪族多羥基化合物例如可列舉:乙二醇、丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇般的二元脂肪族多羥基化合物;甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇般的三元以上的脂肪族多羥基化合物。所述具有羥基的(甲基)丙烯酸酯例如可列舉:(甲基)丙烯酸-2-羥基乙酯、三羥甲基丙烷二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、甘油二甲基丙烯酸酯等。所述多官能異氰酸酯例如可列舉:甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、二苯基亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯等。酸酐例如可列舉:琥珀酸酐、馬來酸酐、戊二酸酐、衣康酸酐、鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐般的二元酸的酐,均苯四甲酸酐、聯苯四羧酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐般的四元酸二酐。
另外,經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯例如可列舉日本專利特開平11-44955號公報的段落[0015]~段落[0018]中記載的化合物。所述經環氧烷改質的多官能(甲基)丙烯酸酯可列舉:經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的異氰脲酸三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、經選自環氧乙烷及環氧丙烷中的至少一種改質的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
另外,具有兩個以上的N-烷氧基甲基胺基的化合物例如可列舉具有三聚氰胺結構、苯并胍胺結構、脲結構的化合物等。再者,所謂三聚氰胺結構、苯并胍胺結構,是指具有一個以上的三嗪環或經苯基取代的三嗪環作為基本骨架的化學結構,為亦包含三聚氰胺、苯并胍胺或該些結構的縮合物的概念。具有兩個以上的N-烷氧基甲基胺基的化合物的具體例可列舉:N,N,N',N',N'',N''-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N',N'-四(烷氧基甲基)苯并胍胺、N,N,N',N'-四(烷氧基甲基)甘脲等。
該些聚合性化合物中,較佳為三元以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸的反應物[多官能(甲基)丙烯酸酯]、經己內酯改質的多官能(甲基)丙烯酸酯、多官能(甲基)丙烯酸胺基甲酸酯、具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯、N,N,N',N',N'',N''-六(烷氧基甲基)三聚氰胺、N,N,N',N'-四(烷氧基甲基)苯并胍胺。就著色層的強度高、著色層的表面平滑性優異、且不僅可提高硬化膜的耐熱性及基板密接性、而且不易產生塗膜異物的方面而言,三元以上的脂肪族多羥基化合物與(甲基)丙烯酸的反應物[多官能(甲基)丙烯酸酯]中,尤佳為三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯,具有羧基的多官能(甲基)丙烯酸酯中,尤佳為季戊四醇三丙烯酸酯與琥珀酸酐的反應物、二季戊四醇五丙烯酸酯與琥珀酸酐的反應物。
相對於(A)著色劑100質量份,本發明的(C)聚合性化合物的含量較佳為10質量份~1,000質量份,更佳為20質量份~800質量份,進而佳為100質量份~500質量份。藉由設定為此種態樣,可形成耐熱性優異的畫素或遮光性優異的黑色矩陣、黑色間隔件。另外,不僅可提高硬化膜的耐熱性及基板密接性,而且可有效地抑制塗膜異物的產生。
-光聚合起始劑- 本發明的著色組成物中,可含有光聚合起始劑。藉此,可對著色組成物賦予感放射線性。本發明中所用的光聚合起始劑為藉由可見光線、紫外線、遠紫外線、電子束、X射線等放射線的曝光而產生可引發(C)聚合性化合物的聚合的活性種的化合物。光聚合起始劑可使用一種或混合使用兩種以上。
此種光聚合起始劑例如可列舉:噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三嗪系化合物、O-醯基肟系化合物、鎓鹽系化合物、安息香系化合物、二苯甲酮系化合物、α-二酮系化合物、多核醌系化合物、重氮系化合物、醯亞胺磺酸酯系化合物、鎓鹽系化合物等。其中,較佳為選自由噻噸酮系化合物、苯乙酮系化合物、聯咪唑系化合物、三嗪系化合物及O-醯基肟系化合物所組成的組群中的至少一種。
本發明的較佳的光聚合起始劑中,噻噸酮系化合物的具體例可列舉:噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等。
另外,苯乙酮系化合物的具體例可列舉:2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基胺基)-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮等。
另外,聯咪唑系化合物的具體例可列舉:2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、2,2'-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑等。
再者,於使用聯咪唑系化合物作為光聚合起始劑的情形時,就可改良感度的方面而言,較佳為併用供氫體。此處所謂「供氫體」,是指可對藉由曝光而由聯咪唑系化合物所產生的自由基供予氫原子的化合物。供氫體例如可列舉:2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑等硫醇系供氫體;4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮等胺系供氫體。本發明中,供氫體可使用一種或混合使用兩種以上,就可進一步改良感度的方面而言,較佳為將一種以上的硫醇系供氫體與一種以上的胺系供氫體組合使用。
另外,三嗪系化合物的具體例例如可列舉:日本專利特公昭57-6096號公報、日本專利特開2003-238898號公報的段落[0063]~段落[0065]中記載的化合物。
另外,O-醯基肟系化合物的具體例可列舉:1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)苯基]-,2-(O-苯甲醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)、乙酮,1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]-,1-(O-乙醯基肟)等。O-醯基肟系化合物的市售品亦可使用:NCI-831、NCI-930(以上為艾迪科(ADEKA)股份有限公司公司製造),OXE-03、OXE-04(以上為巴斯夫(BASF)公司製造)等。
本發明中,於使用苯乙酮系化合物等聯咪唑系化合物以外的光聚合起始劑的情形時,亦可併用增感劑。此種增感劑例如可列舉:4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、4-二乙基胺基苯乙酮、4-二甲基胺基苯丙酮、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、2,5-雙(4-二乙基胺基苯亞甲基)環己酮、7-二乙基胺基-3-(4-二乙基胺基苯甲醯基)香豆素、4-(二乙基胺基)查耳酮等。
本發明中,相對於(C)聚合性化合物100質量份,光聚合起始劑的含量較佳為0.01質量份~120質量份,進而佳為1質量份~100質量份。藉由設定為此種態樣,不僅可抑制塗膜異物的產生,而且可使硬化性、被膜特性(耐熱性、基板密接性)良好。
-溶媒- 本發明的著色組成物含有所述(A)成分~(C)成分、以及任意添加的其他成分,通常是調配有機溶媒而以液狀組成物的形式製備。有機溶媒只要分散或溶解構成著色組成物的(A)成分~(C)成分或其他成分,且不與該些成分反應,具有適度的揮發性,則可適當選擇而使用。溶媒可使用一種或混合使用兩種以上。
此種有機溶媒中,例如可列舉: 乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單正丙醚、乙二醇單正丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙醚、二乙二醇單正丁醚、三乙二醇單甲醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚、三丙二醇單乙醚等(聚)伸烷基二醇單烷基醚;
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯; 甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、異丙醇、異丁醇、第三丁醇、辛醇、2-乙基己醇、環己醇等(環)烷基醇;二丙酮醇等酮醇;
乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇單甲醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯等(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯; 二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚、四氫呋喃等環狀醚;甲基乙基酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮;
丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、1,6-己二醇二乙酸酯等二乙酸酯; 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、乙氧基乙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等烷氧基羧酸酯;乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、甲酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-側氧基丁酸乙酯等脂肪酸烷基酯;甲苯、二甲苯等芳香族烴;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺或內醯胺等。
該些溶媒中,就溶解性、顏料分散性、塗佈性等觀點而言,較佳為選自(聚)伸烷基二醇單烷基醚及(聚)伸烷基二醇單烷基醚乙酸酯中的至少一種。
溶媒的含量並無特別限定,較佳為著色組成物的將溶媒除外的各成分的合計濃度成為5質量%~50質量%的量,更佳為成為10質量%~40質量%的量。藉由設定為此種態樣,可獲得分散性、穩定性良好的著色劑分散液以及塗佈性良好的著色組成物。
-添加劑- 本發明的著色組成物視需要亦可含有各種添加劑。添加劑例如可列舉:玻璃、氧化鋁等填充劑;聚乙烯醇、聚(氟烷基丙烯酸酯)類等高分子化合物;氟系界面活性劑、矽酮系界面活性劑等界面活性劑;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等密接促進劑;2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚等抗氧化劑;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮類等紫外線吸收劑;聚丙烯酸鈉等抗凝聚劑;丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸、2-胺基乙醇、3-胺基-1-丙醇、5-胺基-1-戊醇、3-胺基-1,2-丙二醇、2-胺基-1,3-丙二醇、4-胺基-1,2-丁二醇等殘渣改善劑;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙基]酯、ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等顯影性改善劑等。
著色組成物的製備方法 本發明的著色組成物可藉由適當的方法而製備,關於其製備方法,例如可藉由將(A)成分~(C)成分與溶媒或任意添加的其他成分一起混合而製備。於(A)著色劑含有顏料的情形時,較佳為藉由以下方式來製備的方法:使用例如珠磨機、輥磨機等,將顏料於溶媒中、於(b3)分散劑的存在下,視情況與(b2)黏合劑樹脂的一部分一起一面粉碎一面混合、分散而製成顏料分散液,繼而,於該顏料分散液中添加(b1)特定聚合物及(C)聚合性化合物、視需要的(b2)黏合劑樹脂、光聚合起始劑、進而追加的溶媒或其他成分,進行混合。
著色硬化膜及其形成方法 以下,對構成顯示元件或固體攝像元件的彩色濾光片中所用的著色硬化膜及其形成方法加以說明。再者,本發明的著色硬化膜可使用本發明的著色組成物而形成,換言之,含有(A)著色劑及(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物。 關於製造彩色濾光片的方法,第一可列舉以下方法。首先,於基板的表面上視需要以將形成畫素的部分加以分隔的方式形成遮光層(黑色矩陣)。繼而,於該基板上塗佈例如藍色的本發明的感放射線性著色組成物的液狀組成物後,進行預烘烤而使溶媒蒸發,形成塗膜。繼而,對該塗膜介隔光罩進行曝光後,使用鹼性顯影液進行顯影,將塗膜的未曝光部溶解去除。其後,進行後烘烤,藉此形成將藍色的畫素圖案(著色硬化膜)以既定的排列配置而成的畫素陣列。
繼而,使用綠色或紅色的各感放射線性著色組成物,與所述同樣地進行各感放射線性著色組成物的塗佈、預烘烤、曝光、顯影及後烘烤,於同一基板上依序形成綠色的畫素陣列及紅色的畫素陣列。藉此,可獲得於基板上配置有藍色、綠色及紅色的三原色的畫素陣列的彩色濾光片。然而,本發明中,形成各色的畫素的順序不限定於所述順序。
黑色矩陣可藉由以下方式形成:利用光微影法將藉由濺鍍或蒸鍍成膜的鉻等的金屬薄膜製成所需的圖案,亦可使用分散有黑色的著色劑的感放射線性著色組成物,與所述畫素的形成的情形同樣地形成。
形成彩色濾光片時所使用的基板例如可列舉:玻璃、矽、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚醯胺、聚醯胺醯亞胺、聚醯亞胺等。對於該些基板,視需要亦可預先實施利用矽烷偶合劑等的化學品處理、電漿處理、離子電鍍、濺鍍、氣相反應法、真空蒸鍍等適當的前處理。
於將感放射線性著色組成物塗佈於基板上時,可採用噴霧法、輥塗法、旋轉塗佈法(旋塗法)、狹縫模塗佈法(狹縫塗佈法)、棒塗法等適當的塗佈法,尤其較佳為旋塗法、狹縫模塗佈法。
預烘烤通常是於70℃~110℃下進行1分鐘~10分鐘左右。
塗佈厚度以乾燥後的膜厚計而通常為0.6 μm~8 μm,較佳為1.2 μm~5 μm。
形成選自畫素及黑色矩陣中的至少一種時所使用的放射線的光源例如可列舉: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、低壓水銀燈等燈光源或氬離子雷射、釔鋁石榴石(Yttrium Aluminum Garnet,YAG)雷射、XeCl準分子雷射、氮雷射等雷射光源等。曝光光源亦可使用紫外線發光二極體(Light Emitting Diode,LED)。較佳為波長處於190 nm~450 nm的範圍內的放射線。
放射線的曝光量通常較佳為10 J/m2 ~10,000 J/m2 。 另外,鹼性顯影液例如較佳為碳酸鈉、碳酸氫鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化四甲基銨、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
鹼性顯影液中,例如亦可適量添加甲醇、乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑等。再者,鹼顯影後,通常進行水洗。 顯影處理法可應用噴淋顯影法、噴霧顯影法、浸漬(dip)顯影法、覆液(盛液)顯影法等。顯影條件較佳為常溫且5秒~300秒。
後烘烤的條件通常為180℃~280℃且10分鐘~60分鐘左右。 如此而形成的畫素的膜厚通常為0.5 μm~5 μm,較佳為1.0 μm~3 μm。
另外,製造彩色濾光片的第二方法可採用日本專利特開平7-318723號公報、日本專利特開2000-310706號公報等中揭示的藉由噴墨方式而獲得各色的畫素的方法。於該方法中,首先於基板的表面上形成亦兼具遮光功能的隔離壁。繼而,於所形成的隔離壁內藉由噴墨裝置而噴出例如藍色的熱硬化性著色組成物的液狀組成物後,進行預烘烤而使溶媒蒸發。繼而,對該塗膜視需要進行曝光後,進行後烘烤,藉此使其硬化,形成藍色的畫素圖案。
繼而,使用綠色或紅色的各熱硬化性著色組成物,與所述同樣地於同一基板上依序形成綠色的畫素圖案及紅色的畫素圖案。藉此,可獲得於基板上配置有藍色、綠色及紅色的三原色的畫素圖案的彩色濾光片。然而,本發明中,形成各色的畫素的順序不限定於所述順序。
再者,隔離壁不僅發揮遮光功能,而且亦發揮用以使噴出至區塊內的各色的熱硬化性著色組成物不混色的功能,故與所述第一方法中使用的黑色矩陣相比,膜厚更厚。因此,隔離壁通常是使用黑色感放射線性組成物而形成。 形成彩色濾光片時所使用的基板或放射線的光源、以及預烘烤或後烘烤的方法或條件與所述第一方法相同。如此,藉由噴墨方式所形成的畫素的膜厚與隔離壁的高度為相同程度。
於如此所得的畫素圖案上視需要形成保護膜後,藉由濺鍍而形成透明導電膜。可於形成透明導電膜後,進而形成間隔件而製成彩色濾光片。間隔件通常是使用感放射線性組成物而形成,亦可製成具有遮光性的間隔件(黑色間隔件)。於該情形時,可使用分散有黑色的著色劑的感放射線性著色組成物,本發明的著色組成物亦可合適地用於形成該黑色間隔件。
本發明的著色組成物亦可合適地用於形成彩色濾光片中所用的各色畫素、黑色矩陣、黑色間隔件等的任一著色硬化膜。具有如此而形成的本發明的著色硬化膜的彩色濾光片由於亮度及色純度極高,故於彩色液晶顯示元件、彩色攝像管元件、彩色感測器、有機EL顯示元件、電子紙等中極為有用。再者,後述顯示元件只要具備至少一個以上的使用本發明的著色組成物所形成的著色硬化膜即可。
顯示元件 本發明的顯示元件具備本發明的著色硬化膜。顯示元件可列舉彩色液晶顯示元件、有機EL顯示元件、電子紙等。 具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件可為透過式亦可為反射式,可採用適當的結構。例如可採取以下結構:將彩色濾光片形成於與配置有薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)的驅動用基板不同的基板上,驅動用基板與形成有彩色濾光片的基板經由液晶層而相對向。另外,亦可採取以下結構:於配置有薄膜電晶體(TFT)的驅動用基板的表面上形成有彩色濾光片的基板、與形成有氧化銦錫(ITO,Indium Tin Oxide,摻錫的氧化銦)電極或氧化銦鋅(IZO,Indium Zinc Oxide,酸值銦與氧化鋅的混合物)電極的基板經由液晶層而相對向。後者的結構具有可格外提高開口率、可獲得明亮且高精細的液晶顯示元件等優點。再者,於採用後者的結構的情形時,黑色矩陣或黑色間隔件亦可形成於形成有彩色濾光片的基板側、以及形成有ITO電極或IZO電極的基板側的任一側。
具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件除了冷陰極螢光管(Cold Cathode Fluorescent Lamp,CCFL)以外,可具備以白色LED作為光源的背光單元。白色LED例如可列舉:將紅色LED、綠色LED與藍色LED組合並藉由混色而獲得白色光的白色LED,將藍色LED、紅色LED與綠色發光螢光體組合並藉由混色而獲得白色光的白色LED,將藍色LED、紅色發光螢光體與綠色發光螢光體組合並藉由混色而獲得白色光的白色LED,藉由藍色LED與YAG系螢光體的混色而獲得白色光的白色LED,將藍色LED、橙色發光螢光體與綠色發光螢光體組合並藉由混色而獲得白色光的白色LED,將紫外線LED、紅色發光螢光體、綠色發光螢光體與藍色發光螢光體組合並藉由混色而獲得白色光的白色LED等。
具備本發明的著色硬化膜的彩色液晶顯示元件中,可應用扭轉向列(Twisted Nematic,TN)型、超扭轉向列(Super Twisted Nematic,STN)型、面內切換(In-Planes Switching,IPS)型、垂直排列(Vertical Alignment,VA)型、光學補償彎曲(Optically Compensated Birefringence,OCB)型等適當的液晶模式。
具備本發明的著色硬化膜的有機EL顯示元件可採取適當的結構,例如可列舉日本專利特開平11-307242號公報中揭示的結構。另外,具備本發明的硬化膜的電子紙可採取適當的結構,例如可列舉日本專利特開2007-41169號公報中揭示的結構。
固體攝像元件 本發明的固體攝像元件具備本發明的著色硬化膜。另外,本發明的固體攝像元件可採取適當的結構。例如作為一個實施形態,藉由使用本發明的著色組成物利用與上文所述相同的操作於CMOS基板等半導體基板上形成著色畫素(著色硬化膜),可製作色彩分離性或色彩再現性優異的固體攝像元件。 [實施例]
以下,列舉實施例對本發明的實施形態加以更具體說明。然而,本發明不限定於下述實施例。
<樹脂的合成> 合成例1 於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中添加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯並進行氮氣置換。加熱至80℃,於該溫度下用1小時滴加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、20質量份的甲基丙烯酸、10質量份的苯乙烯、5質量份的甲基丙烯酸苄酯、15質量份的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、23質量份的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、12質量份的N-苯基馬來醯亞胺、15質量份的琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯及6質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的混合溶液,保持該溫度而聚合2小時。其後,使反應溶液的溫度升溫至100℃,進而聚合1小時,藉此獲得樹脂溶液(B-1)(固體成分濃度為33質量%)。所得的樹脂的Mw為12,200,Mn為6,500。該樹脂相當於(b2)黏合劑樹脂。
合成例2 於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中添加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯並進行氮氣置換。加熱至80℃,於該溫度下用1小時滴加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、35質量份的下述式(Bet-1)所表示的化合物、13質量份的甲基丙烯酸、6.5質量份的苯乙烯、3.2質量份的甲基丙烯酸苄酯、9.8質量份的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、15質量份的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、7.8質量份的N-苯基馬來醯亞胺、9.7質量份的琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯及6質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的混合溶液,保持該溫度而聚合2小時。其後,使反應溶液的溫度升溫至100℃,進而聚合1小時,藉此獲得樹脂溶液(B-2)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b1)特定聚合物。
合成例3 於合成例2中,使用下述式(Bet-2)所表示的化合物代替式(Bet-1)所表示的化合物,除此以外,與合成例2同樣地獲得樹脂溶液(B-3)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b1)特定聚合物。再者,式(Bet-2)所表示的化合物是藉由後述方法而合成。
合成例4 於合成例2中,使用下述式(Bet-3)所表示的化合物代替式(Bet-1)所表示的化合物,除此以外,與合成例2同樣地獲得樹脂溶液(B-4)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b1)特定聚合物。
合成例5 於合成例2中,使用下述式(Bet-4)所表示的化合物代替式(Bet-1)所表示的化合物,除此以外,與合成例2同樣地獲得樹脂溶液(B-5)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b1)特定聚合物。
合成例6 於具備冷凝管及攪拌機的燒瓶中添加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯並進行氮氣置換。加熱至80℃,於該溫度下用1小時滴加100質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、80質量份的下述式(Bet-1)所表示的化合物、4質量份的甲基丙烯酸、2質量份的苯乙烯、1質量份的甲基丙烯酸苄酯、3質量份的甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、4.6質量份的甲基丙烯酸-2-乙基己酯、2.4質量份的N-苯基馬來醯亞胺、3質量份的琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯及6質量份的2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)的混合溶液,保持該溫度而聚合2小時。其後,使反應溶液的溫度升溫至100℃,進而聚合1小時,藉此獲得樹脂溶液(B-6)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b1)特定聚合物。
合成例7 於合成例2中,使用下述式(Anm-1)所表示的化合物代替式(Bet-1)所表示的化合物,除此以外,與合成例2同樣地獲得樹脂溶液(B-7)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b2)黏合劑樹脂。
合成例8 於合成例2中,使用下述式(Slf-1)所表示的化合物代替式(Bet-1)所表示的化合物,除此以外,與合成例2同樣地獲得樹脂溶液(B-8)(固體成分濃度為33質量%)。該樹脂相當於(b2)黏合劑樹脂。
[化4]
合成例9 將2.88 g(10 mmol)的對苯乙烯基二苯基膦及1.22 g(10 mmol)的1,3-丙烷磺內酯於30 mL的甲苯中加熱回流24小時。以少量的甲苯清洗析出物後進行減壓乾燥,獲得2.5 g(6.2 mmol)的下述式(Bet-2)所表示的化合物。
[化5]
<著色劑溶液的製備> 製備例1 將10質量份的下述式所表示的化合物(A-1)與90質量份的乳酸乙酯混合,製備著色劑溶液(1)。
製備例2~製備例14 於製備例1中,使用化合物(A-2)~化合物(A-14)代替化合物(A-1),除此以外,與製備例1同樣地製備著色劑溶液(2)~著色劑溶液(14)。化合物(A-2)~化合物(A-14)如後述。
·A-1:依照日本專利特開2013-190776號公報的合成例1而合成的呫噸化合物 ·A-2:依照日本專利特開2013-190776號公報的合成例3而合成的呫噸化合物 ·A-3:依照日本專利特開2013-178478號公報的合成例2而合成的呫噸化合物 ·A-4:依照日本專利特開2014-219663號公報的合成例1而合成的呫噸化合物 ·A-5:日本專利特開2015-044982號公報的化27中記載的花青化合物(C1-1-1) ·A-6:國際公開第2012/165537號手冊的化20中記載的三芳基甲烷化合物B ·A-7:C.I.溶劑藍45(蒽醌化合物) ·A-8:C.I.溶劑藍70(酞菁化合物) ·A-9:日本專利特開2015-044982號公報的化8中記載的偶氮化合物(P1-1) ·A-10:C.I.溶劑黃114(喹酞酮化合物) ·A-11:日本專利特開平4-179955號公報的實施例4中記載的香豆素化合物 ·A-12:專利第5085256號說明書的化54中記載的例示化合物III-1(二吡咯亞甲基化合物) ·A-13:日本專利特開2006-241459號公報的化16中記載的化合物III-7(方酸內鎓化合物) ·A-14:日本專利特開2010-211198號公報的染料合成例2中記載的式(2b)所表示的化合物(陽離子性呫噸顯色團與陰離子性有機金屬錯合物的成鹽化合物)
[化6]
[化7]
<顏料分散液的製備> 製備例15 使用作為著色劑的15質量份的C.I.顏料藍15:6、作為(b3)分散劑的12.5質量份(固體成分濃度為40質量%)的畢克(BYK)-LPN21116(畢克化學(BYK Chemie)公司製造)、及作為溶媒的72.5質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯,藉由珠磨機進行處理,製備顏料分散液(a-1)。
製備例16 使用作為著色劑的15質量份的C.I.顏料黃138、作為(b3)分散劑的12.5質量份(固體成分濃度為40質量%)的畢克(BYK)-LPN21116(畢克化學(BYK Chemie)公司製造)、及作為溶媒的72.5質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯,藉由珠磨機進行處理,製備顏料分散液(a-2)。
製備例17 使用作為著色劑的15質量份的C.I.顏料紅254、作為(b3)分散劑的12.5質量份(固體成分濃度為40質量%)的畢克(BYK)-LPN21116(畢克化學(BYK Chemie)公司製造)、及作為溶媒的72.5質量份的丙二醇單甲醚乙酸酯,藉由珠磨機進行處理,製備顏料分散液(a-3)。
<著色組成物的製備及評價> 實施例1 使用作為(A)著色劑的21.3質量份的顏料分散液(a-1)及8.0質量份的著色劑溶液(1)、作為(B)樹脂的6.5質量份(固體成分濃度為33質量%)的樹脂溶液(B-2)及6.0質量份(固體成分濃度為33質量%)的樹脂溶液(B-1)、作為(C)聚合性化合物的8.2質量份的東亞合成股份有限公司製造的M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)、作為光聚合起始劑的0.8質量份的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司製造,商品名豔佳固(IRGACURE)369)及0.1質量份的NCI-930(艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造)、作為氟系界面活性劑的0.02質量份的美佳法(Megafac)F-554(迪愛生(DIC)股份有限公司製造)、以及作為溶媒的丙二醇單甲醚乙酸酯,製備固體成分濃度為20質量%的著色組成物(CR1)。
耐熱性的評價 使用旋塗機將著色組成物(CR1)塗佈於表面上形成有防止鈉離子溶出的SiO2 膜的鈉玻璃基板上後,利用90℃的加熱板進行2分鐘預烘烤,形成膜厚2.5 μm的塗膜。繼而,將該基板冷卻至室溫後,使用高壓水銀燈,介隔光罩對各塗膜以400 J/m2 的曝光量進行包含365 nm、405 nm及436 nm的各波長的放射線的曝光。其後,對該些基板以顯影壓力1 kgf/cm2 (噴嘴徑1 mm)而噴出23℃的包含0.04質量%氫氧化鉀水溶液的顯影液,藉此進行90秒鐘噴淋顯影。其後,以超純水清洗該基板,進行風乾後,進而於200℃的潔淨烘箱內進行30分鐘後烘烤,藉此於基板上形成點圖案。使用彩色分析儀(大塚電子(股)製造的MCPD2000),對所得的點圖案以C光源、2度視場來測定國際照明委員會(International Commission on Illumination,CIE)表色系統中的色度座標值(x,y)及刺激值(Y)。繼而,對所述基板於230℃下進行90分鐘追加烘烤後,測定色度座標值(x,y)及刺激值(Y),對追加烘烤前後的顏色變化、即ΔE ab 進行評價。結果,將ΔE ab 的值小於1.5的情形評價為「◎」,1.5以上且小於3.0的情形評價為「○」,3.0以上且小於5.0的情形評價為「△」,5.0以上的情形評價為「×」。將評價結果示於表1中。再者,ΔE ab 值越小,可謂耐熱性越良好。
基板密接性的評價 使用旋塗機將著色組成物(CR1)塗佈於玻璃基板上,進行風乾後,不進行預烘烤而形成膜厚2.5 μm的塗膜。繼而,將該基板冷卻至室溫為止,對基板上的塗膜使用高壓水銀燈,介隔自5 μm起至50 μm為止以5 μm為單位而具有大小不同的點圖案的光罩,以照度17 mW、600 J/m2 的曝光量進行包含365 nm、405 nm及436 nm的各波長的放射線的曝光。其後,對基板上的塗膜以顯影壓力1 kgf/cm2 (噴嘴徑1 mm)而噴出23℃的包含0.04%氫氧化鉀水溶液的顯影液,藉此進行噴淋顯影。其後,以超純水清洗該些基板,並進行風乾。 利用光學顯微鏡觀察該基板。將未自基板剝離而解析的最小點圖案的大小(μm)示於表1中。該大小越小,可謂密接性越良好。
塗膜異物的評價 使用旋塗機將著色組成物(CR1)塗佈於玻璃基板上後,利用80℃的加熱板進行10分鐘預烘烤而形成塗膜。 繼而,將該基板冷卻至室溫後,使用高壓水銀燈,不介隔光罩而對各塗膜以2,000 J/m2 的曝光量進行包含365 nm、405 nm及436 nm的各波長的放射線的曝光。其後,對該些基板以顯影壓力1 kgf/cm2 (噴嘴徑1 mm)而噴出23℃的包含0.04質量%氫氧化鉀水溶液的顯影液,藉此進行90秒鐘噴淋顯影。其後,以超純水清洗該基板,進行風乾後,進而於230℃的潔淨烘箱內進行30分鐘後烘烤,藉此形成評價用硬化膜。 使用光學顯微鏡以50倍的倍率對所述評價用硬化膜進行觀察,對視場中的可確認的異物的個數進行計數。於評價用硬化膜的任意5處進行該操作,根據確認到的異物的合計按以下基準進行評價。將結果示於表1中。
評價基準 ○:異物的合計小於5個 △:異物的合計為5個以上且小於50個 ×:異物的合計為50個以上
實施例2~實施例5 於實施例1中,如表1所示般變更樹脂溶液及著色劑溶液的種類,除此以外,與實施例1同樣地製備著色組成物(CR2)~著色組成物(CR18)。繼而,使用著色組成物(CR2)~著色組成物(CR18)代替著色組成物(CR1),除此以外,與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1中。
比較例1~比較例3 於實施例1中,使用樹脂溶液(B-1)、樹脂溶液(B-7)或樹脂溶液(B-8)代替樹脂溶液(B-2),除此以外,與實施例1同樣地製備著色組成物(CR19)、著色組成物(CR20)、著色組成物(CR21)。繼而,使用著色組成物(CR19)、著色組成物(CR20)、著色組成物(CR21)代替著色組成物(CR1),除此以外,與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1中。
比較例4 使用作為(A)著色劑的21.3質量份的顏料分散液(a-1)及8.0質量份的著色劑溶液(1)、作為(B)樹脂的10.0質量份(固體成分濃度為33質量%)的樹脂溶液(B-1)、作為(C)聚合性化合物的8.2質量份的東亞合成股份有限公司製造的M-402(二季戊四醇六丙烯酸酯與二季戊四醇五丙烯酸酯的混合物)、作為光聚合起始劑的0.8質量份的2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮(汽巴精化(Ciba Specialty Chemicals)公司製造,商品名豔佳固(IRGACURE)369)及0.1質量份的NCI-930(艾迪科(ADEKA)股份有限公司製造)、作為氟系界面活性劑的0.02質量份的美佳法(Megafac)F-554(迪愛生(DIC)股份有限公司製造)、0.825質量份的所述式(Bet-1)所表示的化合物、以及作為溶媒的丙二醇單甲醚乙酸酯,製備固體成分濃度為20質量%的著色組成物(CR22)。 繼而,使用著色組成物(CR22)代替著色組成物(CR1),除此以外,與實施例1同樣地進行評價。將結果示於表1中。表1的(A)著色劑的欄及(B)樹脂的欄中,括弧內的數值為各溶液的量(質量份)。
[表1]

Claims (9)

  1. 一種著色組成物,含有(A)著色劑、(B)樹脂及(C)聚合性化合物,並且 (B)樹脂含有(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的著色組成物,其中(b1)於同一分子內具有陽離子性部位與陰離子性部位的聚合物包含選自具有下述式(1)所表示的重複單元的聚合物及具有下述式(2)所表示的重複單元的聚合物中的至少一種,式(1)中, R11 表示氫原子或甲基, R12 及R13 相互獨立地表示二價有機基, (C1 )+ 表示-N+ R14 R15 -或-P+ R16 R17 -, R14 ~R17 相互獨立地表示一價有機基, (A1 )- 表示CO2 - 、SO3 - 或PO4 -式(2)中, R21 表示氫原子或甲基, R22 及R23 相互獨立地表示二價有機基, (A2 )- 表示-OP(=O)(-O- )O-、-SO2 N- SO2 -或-C(=O)N- SO2 -, (C2 )+ 表示N+ R24 R25 R26 或P+ R27 R28 R29 , R24 ~R29 相互獨立地表示一價有機基。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的著色組成物,其中(b1)聚合物中的式(1)所表示的重複單元及式(2)所表示的重複單元的含有比例為3質量%~90質量%。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的著色組成物,其中所述(A)著色劑含有染料。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的著色組成物,其中所述染料為選自由呫噸染料、三芳基甲烷染料、花青染料、蒽醌染料、二吡咯亞甲基染料及酞菁染料所組成的組群中的至少一種。
  6. 一種著色硬化膜,其是使用如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的著色組成物而形成。
  7. 一種顯示元件,具備如申請專利範圍第6項所述的著色硬化膜。
  8. 一種固體攝像元件,具備如申請專利範圍第6項所述的著色硬化膜。
  9. 一種聚合物,具有下述式(1)所表示的重複單元,式(1)中, R11 表示氫原子或甲基, R12 及R13 相互獨立地表示二價有機基, (C1 )+ 表示-N+ R14 R15 -或-P+ R16 R17 -, R14 ~R17 相互獨立地表示一價有機基, (A1 )- 表示CO2 - 、SO3 - 或PO4 -
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018168309A1 (ja) * 2017-03-15 2018-09-20 Jsr株式会社 感放射線性樹脂組成物、パターン膜およびその製造方法、パターン基板、細胞培養器具、マイクロ流路デバイス、ならびに細胞塊の製造方法
JP7161928B2 (ja) * 2017-12-18 2022-10-27 株式会社日本触媒 重合体、重合体を含む硬化性樹脂組成物、及びその用途
JP7134851B2 (ja) * 2018-03-27 2022-09-12 株式会社日本触媒 硬化性樹脂組成物及びその用途
JP7185415B2 (ja) * 2018-03-30 2022-12-07 株式会社日本触媒 新規重合体、硬化性樹脂組成物、及びその用途
JP7143804B2 (ja) * 2019-04-02 2022-09-29 東洋インキScホールディングス株式会社 カラーフィルタ用着色組成物及びカラーフィルタ
KR102836290B1 (ko) * 2019-12-20 2025-07-22 도레이 카부시키가이샤 감광성 수지 조성물, 경화막, 유기 el 디스플레이 및 표시장치, 및 경화막의 제조 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012048176A (ja) * 2010-08-30 2012-03-08 Fujifilm Corp 平版印刷版原版及び平版印刷版の作製方法
JP5658697B2 (ja) * 2011-02-28 2015-01-28 富士フイルム株式会社 平版印刷版原版及び平版印刷版の作製方法
JP6162084B2 (ja) * 2013-09-06 2017-07-12 富士フイルム株式会社 着色組成物、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、画像表示装置、ポリマー、キサンテン色素
EP3260477B1 (en) * 2015-02-17 2022-08-24 FUJIFILM Corporation Composition for polymerization, method for producing same, coating composition containing same, method for producing coating composition containing said compositions, and method for producing coating

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