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TWI624499B - 著色硬化性樹脂組成物 - Google Patents

著色硬化性樹脂組成物 Download PDF

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TWI624499B
TWI624499B TW103124095A TW103124095A TWI624499B TW I624499 B TWI624499 B TW I624499B TW 103124095 A TW103124095 A TW 103124095A TW 103124095 A TW103124095 A TW 103124095A TW I624499 B TWI624499 B TW I624499B
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resin composition
meth
acid
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TW103124095A
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TW201512270A (zh
Inventor
蘆田徹
土谷崇夫
Original Assignee
東友精細化工有限公司
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Publication date
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    • C09B57/00Other synthetic dyes of known constitution
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    • G02OPTICS
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Abstract

本發明提供一種著色硬化性樹脂組成物,其包含:式(A-I)所示的化合物、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)及溶劑(E)。
[式(A-I)中,X-表示包含硼原子或鋁原子的陰離子,A表示(A-VI-1)或式(A-VI-2)所示的基;*表示與碳原子的結合鍵。]

Description

著色硬化性樹脂組成物
本發明係關於著色硬化性樹脂組成物。
作為形成包含於液晶顯示裝置等、固體攝影元件等的濾色器之著色硬化性樹脂組成物,於國際公開第2012/053211號,記載包含式(A-III-1)所示的化合物之著色硬化性樹脂組成物。
本發明係提供以下[1]至[6]者。
[1]著色硬化性樹脂組成物,包含:式(A-I)所示的化合物、樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)及溶劑(E); [式(A-I)中,X-表示包含硼原子或鋁原子的陰離子,A表示式(A-VI-1)或式(A-VI-2)所示的基。*表示與碳原子的結合鍵。
R1至R18分別獨立表示氫原子、碳數1至10的飽和烴基或鹵原子。
R19及R20分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
R21及R22分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
R23及R24分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
R25及R26分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
於R19至R26中,該芳香族烴基所含之氫原子,可被鹵原子、-R26a、-OH、-OR26a、-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26a、-SO3H、-SO3R26a或-SO2NHR28a取代。
R26a表示碳數1至10的飽和烴基。該飽和烴基所含的氫原子,可被-OR27a(式中,R27a表示碳數1至10的飽和烴基。)、鹵原子或苯基磺酸鹼金屬鹽取代。
R28a表示氫原子、-R26a、-CO2R26a或碳數6至10的芳香族烴基,該芳香族烴基所含之氫原子,可被-R26a或-OR27a取代]。
[2]如[1]記載的著色硬化性樹脂組成物,其更包含藍色顏料。
[3]如[1]或[2]記載的著色硬化性樹脂組成物,其更包含抗氧化劑。
[4]一種塗膜,其係由如[1]至[3]中任一項記載的著色硬化性樹脂組成物所形成。
[5]一種濾色器,其係由如[1]至[3]中任一項記載的著色硬化性樹脂組成物所形成。
[6]一種顯示裝置,其包含如[5]記載的濾色器。
根據本發明的著色硬化性樹脂組成物,可得到耐熱性佳的濾色器。
本發明的著色硬化性樹脂組成物,包含式(A-I)所示的化合物(以下稱為化合物(A-I)),作為著色劑(A)。於化合物(A-I),包含其互變異構物。
[式(A-I)中,X-表示包含硼原子或鋁原子的陰離子。
R1至R18分別獨立表示氫原子、碳數1至10的飽和烴基或鹵原子。
R19及R20分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
R21及R22分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之 環。
R23及R24分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
R25及R26分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環。
於R19至R26中,該芳香族烴基所含之氫原子,可被鹵原子、-R26a、-OH、-OR26a、-SO3 --、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26a、-SO3H、-SO3R26a或-SO2NHR28a取代。
R26a表示碳數1至10的飽和烴基。該飽和烴基所含的氫原子,可被-OR27a(式中,R27a表示碳數1至10的飽和烴基。)、鹵原子或苯基磺酸鹼金屬鹽取代。
R28a表示氫原子、-R26a、-CO2R26a或碳數6至10的芳香族烴基,該芳香族烴基所含之氫原子,可被-R26a或-OR27a取代。]
於R1至R18、R26a及R27a,作為碳數1至10的飽和烴基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、癸基、1-甲基丁基、1,1,3,3-四甲基丁基、1,5-二甲基己基、1,6-二甲基庚基、2-乙基己基及1,1,5,5-四甲基己基等。
作為R1至R18,較理想為氫原子及碳數1至4的飽和烴基,更理想為氫原子及碳數1至4的烷基,更加理想為氫原子及甲基。
於R19至R26,作為碳數6至10的芳香族烴基,例如苯基、萘基。
作為-OR27a,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基及二十烷氧基。
作為-CO2R26a,例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、第三丁氧基羰基、己氧基羰基及二十烷氧基羰基。
作為-SO3R26a,例如甲烷磺醯氧基、乙烷磺醯氧基、己烷磺醯氧基、癸烷磺醯氧基等。
作為-SO2NHR28a,例如胺磺醯基、甲烷胺磺醯基、乙烷胺磺醯基、丙烷胺磺醯基、異丙烷胺磺醯基、丁烷胺磺醯基、異丁烷胺磺醯基、戊烷胺磺醯基、異戊烷胺磺醯基、新戊烷胺磺醯基、環戊烷胺磺醯基、己烷胺磺醯基、環己烷胺磺醯基、庚烷胺磺醯基、環庚烷胺磺醯基、辛烷胺磺醯基、2-乙基己烷胺磺醯基、1,5-二甲基己烷胺磺醯基、環辛烷胺磺醯基、壬烷胺磺醯基、癸烷胺磺醯基、三環癸烷胺磺醯基、甲氧基丙烷胺磺醯基、乙氧基丙烷胺磺醯基、丙氧基丙烷胺磺醯基、異丙氧基丙烷胺磺醯基、己氧基丙烷胺磺醯基、2-乙基己氧基丙烷胺磺醯基、甲氧基己烷胺磺醯基、3-苯基-1-甲基丙烷胺磺醯基等。
作為鹵原子,例如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
作為苯基磺酸鹼金屬鹽之鹼金屬,例如鈉、鉀等。
於式(A-I),R19至R26中至少一個為-R26a較理 想,碳數1至4的烷基更理想。
作為 所示的基,例如以下的基。
作為式(A-VI-1)所示的基,例如以下的基。
作為式(A-VI-2)所示的基,例如以下的基。
X-表示包含硼原子或鋁原子的陰離子。作為X-,從更 提高耐熱性之點,較理想為包含硼原子的陰離子。
作為含硼的陰離子及含鋁的陰離子,例如式(4)所示的陰離子。
[式(4)中,W1、W2分別獨立表示具有2個從1價質子供應性取代基放出質子所成的取代基之基。M表示硼原子或鋁原子。]
作為具有2個從1價質子供應性取代基放出質子所成的取代基之基,例如從具有至少2個1價質子供應性取代基(羥基、羧基等)的化合物,分別從2個質子供應性取代基放出質子的基。
該化合物,較理想為可具有取代基之鄰苯二酚、可具有取代基之2,3-二羥基萘、可具有取代基之2,2’-雙酚、可具有取代基之3-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之2-羥基-1-萘甲酸、可具有取代基之1-羥基-2-萘甲酸、可具有取代基之聯萘酚、可具有取代基之水楊酸、可具有取代基之二苯羥乙酸(benzilic acid)或可具有取代基之苦杏仁酸。
於前述較理想的化合物,作為取代基,例如鹵原子、鹵烷基、羥基、胺基、硝基、烷氧基等。
作為前述可具有取代基之水楊酸,例如水楊酸、3-甲基水楊酸、3-第三丁基水楊酸、3-胺基水楊酸、3-氯水楊酸、4-溴水楊酸、3-甲氧基水楊酸、3-硝基水楊酸、4-三氟甲基水楊酸、3,5-二第三丁基水楊酸、3,5-二溴水楊酸、3,5-二 氯水楊酸、3,5,6-三氯水楊酸、3-羥基水楊酸(2,3-二羥基安息香酸)、4-羥基水楊酸(2,4-二羥基安息香酸)、5-羥基水楊酸(2,5-二羥基安息香酸)、6-羥基水楊酸(2,6-二羥基安息香酸)等。
作為前述可具有取代基之二苯羥乙酸,例如以下所示。
作為前述可具有取代基之苦杏仁酸,例如以下所示等。
於式(4),W1、W2分別獨立表示具有COO-及O--作為取代基之碳數6至10的芳香族烴基較理想。
作為式(4)所示的陰離子,其係下述式所示的陰離子,例如表1所示的具有各取代基之陰離子(BC-1)至陰離子(BC-24),以及式(BC-25)至式(BC-28)分別所示的陰離子(BC-25)至陰離子(BC-28)等。
[式中,M表示硼原子或鋁原子。]
[式(BC-25)至式(BC-28)中,M表示硼原子或鋁原子。]
作為式(4)所示的陰離子,陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)、陰離子(BC-3)、陰離子(BC-25)、陰離子(BC-26)、陰離子(BC-27)較理想,陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)、陰離子(BC-25)更理想,陰離子(BC-1)、陰離子(BC-2)更加理想。
化合物(A-I),可藉由混合式(A-II)所示的化合物(以下該化合物稱為化合物(A-II))與式(4)所示的陰離子及鹼金屬的鹽而製造。作為鹼金屬,例如鋰、鈉及鉀等。
[式(A-II)中,R1至R8、R19至R22及A,分別表示與上述相同的意義。]
式(4)所示的陰離子及鹼金屬的鹽以及化合物(A-II)的混合,可將兩者溶解於上述溶劑進行,不溶解也可進行。
作為溶劑,例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、乙腈、乙酸乙酯、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、四氫呋喃、二噁烷(dioxane)、水及氯仿等。
其中,較理想為N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲基亞碸、甲醇、乙醇、異丙醇及水較理想。
於溶劑為水的情況,可添加乙酸、鹽酸等的酸。
式(4)所示的陰離子及鹼金屬的鹽以及化合物(A-II)的混合溫度,較理想為0℃至150℃,更理想為10℃至120℃,更加理想為20℃至100℃。
混合時間,較理想為1小時至72小時,更理想為2小時至24小時,更加較理想為3小時至12小時。
於使用與水相溶的溶劑之情況,將反應混 合物依據需要再攪拌1至3小時,然後,析出物藉由過濾取得,可得到化合物(A-I)。依據需要,所得之化合物(A-I),可用離子交換水洗淨。
於使用與水不相溶的溶劑之情況,將反應混合物與離子交換水混合,依據需要再攪拌1至3小時,然後,有機層藉由液分離而取得,可得到包含化合物(A-I)的溶液。依據需要,該溶液可用離子交換水洗淨。藉由從包含化合物(A-I)的溶液除去溶劑,可得到化合物(A-I)。
再者,亦可使化合物(A-I)溶解於乙腈、乙酸乙酯、甲苯、甲醇、乙醇、異丙醇、丙酮、氯仿等溶劑,藉由再結晶而精製。
本發明的著色硬化性樹脂組成物,包含化合物(A-I)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合引發劑(D)及溶劑(E)。
本發明的著色硬化性樹脂組成物,以進一步包含調平劑(F)、抗氧化劑(H)較理想,以再進一步包含抗氧化劑(H)更理想。
本發明的著色硬化性樹脂組成物,可更包含聚合引發助劑(D1)。
於本說明書,例示作為各成分之化合物,在沒有特別限定下,可單獨或組合複數種使用。
〈著色劑(A)〉
本發明的著色硬化性樹脂組成物,包含化合物(A-I)作為著色劑(A)。
著色劑(A),可單獨使用化合物(A-I),為了調色,亦即為了調整分光特性,可再包含其他染料(A1)、顏料(P)或該等的混合物。
作為染料(A1),例如油溶性染料、酸性染料、鹼性染料等的染料,可為直接染料及媒染染料的任一種。上述酸性染料,可為胺鹽、磺胺衍生物。
作為染料(A1),例如在色指數(染色師及配色師協會出版)被分類為染料之化合物、染色筆記(色染社)記載的習知的染料。而且,根據化學構造,例如偶氮染料、花青染料、三苯基甲烷染料、二苯并哌喃(xanthene)染料、酞青素(phthalocyanine)染料、萘醌染料、醌亞胺染料、次甲基染料、偶氮次甲基染料、方酸菁(squarylium)染料、吖啶染料、苯乙烯染料、香豆素染料、喹啉染料及硝基染料等。該等之中,較理想為使用有機溶劑可溶性染料作為染料(A1)。
作為染料(A1),具體地例如C.I.溶劑黃-4(以下省略C.I.溶劑黃的記載,只記載編號。關於其他染料,對於其名稱共同部分的名稱的染料,省略該共同部分的記載。)、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、162;C.I.溶劑紅45、49、125、130、218;C.I.溶劑橘2、7、11、15、26、56;C.I.溶劑藍4、5、37、67、70、90;C.I.溶劑綠4、5、7、34、35等C.I.溶劑染料;C.I.酸性黃1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、 38、40、42、54、55、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、251;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、87、88、91、92、94、97、103、111、114、129、133、134、138、143、145、150、151、158、176、182、183、195、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、289、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、388、394、401、412、417、418、422、426;C.I.酸性橘6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169、173;C.I.酸性紫6B、7、9、17、19、30、102;C.I.酸性藍18、29、42、59、60、62、70、72、74、82、87、92、100、102、113、117、120、126、130、131、142、151、154、158、161、166、167、168、170、171、184、187、192、199、210、229、234、236、242、243、256、259、267、285、296、315、335;C.I.酸性綠16、58、63、65、80、104、105、106、109等C.I.酸性染料; 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、141;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、250;C.I.直接橘26、34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107;C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104;C.I.直接藍1、2、6、8、15、22、25、41、57、71、76、78、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、120、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、195、196、198、199、200、201、202、203、207、209、210、212、213、214、222、225、226、228、229、236、237、238、242、243、244、245、246、247、248、249、250、251、252、256、257、259、260、268、274、275、293;C.I.直接綠25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等C.I.直接染料;C.I.分散黃54、76等C.I.分散染料; C.I.鹼性紅1、10;C.I.鹼性藍1、3、5、7、9、19、24、25、26、28、29、40、41、54、58、59、64、65、66、67、68;C.I.鹼性綠1;等C.I.鹼性染料;C.I.活性黃2、46、116;C.I.活性橘16;C.I.活性紅36;等C.I.活性染料;C.I.媒介黃(C.I.Mordant yellow)5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65;C.I.媒介紅1、2、4、9、12、14、17、18、19、22、23、24、25、26、27、30、32、33、36、37、38、39、41、43、45、46、48、53、56、63、71、74、85、86、88、90、94、95;C.I.媒介橘3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48;C.I.媒介紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58;C.I.媒介藍1、2、3、7、9、12、13、15、16、19、20、21、22、26、30、31、39、40、41、43、44、49、53、61、77、83、84;C.I.媒介綠4、10、15、26、29、33、34、35、41、43、53等C.I.媒介染料;C.I.還原綠(C.I.vat green)1等C.I.還原染料等。
其中,藍色染料、紫色染料及紅色染料較理想。
該等染料,可單獨使用,亦可2種以上併用。
作為顏料(P),無特別限制,可使用習知的顏料,例如在色指數(染色師及配色師協會出版)被分類為顏料(pigment)者。
作為顏料(P),例如C.I.顏料黃1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、194、214等黃色顏料;C.I.顏料橘13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橘色顏料;C.I.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265等紅色顏料;C.I.顏料藍15、15:3、15:4、15:6、60等藍色顏料;C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色顏料;C.I.顏料綠7、36、58等綠色顏料;C.I.顏料棕23、25等棕色顏料;C.I.顏料黑1、7等黑色顏料等。
顏料(P),較理想為酞青素顏料及二噁嗪(dioxazine)顏料,更理想為選自C.I.顏料藍15:6及C.I.顏料紫23所成群的至少一種。藉由包含前述顏料,透過光譜的最佳化變容易,濾色器的耐熱性、耐光性及耐藥性變好。
顏料,依據需要,可實施松香處理、使用導入酸性基或鹼性基的顏料衍生物等的表面處理、藉由高分子化合物 等之對顏料表面的接枝處理、藉由硫酸微粒化法等的微粒化處理或為了除去雜質的藉由有機溶劑、水等的洗淨處理、離子性雜質的藉由離子交換法等的除去處理。顏料的粒徑,分別為均勻較理想。
作為上述顏料(P),可使用顏料均勻分散於溶劑中的顏料分散液。
顏料分散液,可藉由混合顏料及顏料分散劑於溶劑中而得。於上述混合,於混合2種以上的顏料之情況,可分別單獨混合,亦可混合複數種。
作為前述顏料分散劑,可為陽離子系、陰離子系、非離子系及兩性的任一種分散劑,例如聚酯系、聚胺系、丙烯酸系等的顏料分散劑等。該等顏料分散劑,可單獨、亦可組合2種以上使用。作為顏料分散劑,例如商品名KP(信越化學工業(股)製)、FLOWLEN(共榮公司化學(股)製)、SOLSPERSE(Zeneca(股)製)、EFKA(BASF公司製)、AJISPER(味之素Fine-Techno(股)製)、Disperbyk(BYK公司製)等。
於使用顏料分散劑的情況,其使用量,對顏料100質量份而言,較理想為100質量份以下,更理想為5質量份以上50質量份以下。顏料分散劑的使用量為前述範圍時,有可得到均勻的分散狀態的顏料分散液的傾向。
化合物(A-I)的含有率,對著色劑(A)的總量而言,較理想為1質量%以上100質量%以下,更理想為10質量%以上100質量%以下。
著色劑(A)的含有率,對固體成分的總量而言,較理想 為5質量%以上70質量%以下,更理想為5質量%以上60質量%以下,更加理想為5質量%以上50質量%以下。著色劑(A)的含有率為前述範圍時,可得到所期望的分光、色濃度。
於本說明書,所謂「固體成分的總量」,係指從本發明的著色硬化性樹脂組成物除去溶劑(E)的成分之合計量。固體成分的總量以及對其之各成分的含量,例如可藉由液相層析儀或氣相層析儀等的習知的分析手段測定。
〈樹脂(B)〉
作為樹脂(B),無特別限制,較理想為鹼可溶性樹脂(B)。
鹼可溶性樹脂(B)(以下有稱為「樹脂(B)」的情況),係包含源自選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群的至少一種的單體(a)之構造單元之共聚物。
作為如此的樹脂(B),例如以下樹脂[K1]至樹脂[K6]等。
樹脂[K1]選自不飽和羧酸及不飽和羧酸酐所成群的至少一種的單體(a)(以下有稱為「(a)」的情況)與具有碳數2至4的環狀醚構造及烯性不飽和鍵的單體(b)(以下有稱為「(b)」的情況)之共聚物;樹脂[K2](a)、(b)及可與(a)共聚合的單體(c)(但是與(a)、(b)不同)(以下有稱為「(c)」的情況)之共聚物;樹脂[K3](a)及(c)之共聚物;樹脂[K4]於(a)及(c)之共聚物,使(b)反應之樹脂;樹脂[K5]於(b)及(c)之共聚物,使(a)反應之樹脂; 樹脂[K6]於(b)及(c)之共聚物,使(a)反應,再使羧酸酐反應之樹脂。
作為(a),具體上例如丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、o-,m-,p-乙烯基安息香酸等不飽和單羧酸類;順丁烯二酸、反丁烯二酸、甲基順丁烯二酸、甲基反丁烯二酸、亞甲基丁二酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸類;甲基-5-降莰烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基之雙環不飽和化合物類;順丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、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[2.2.1]庚-2-烯酸酐等不飽和二羧酸酐類;琥珀酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]、鄰苯二甲酸單[2-(甲基)丙烯醯氧基乙酯]等2價以上的多羧酸的不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類;α-(羥基甲基)丙烯酸等同一分子中含有羥基及羧基的不飽和丙烯酸酯類等。
該等之中,從共聚合反應性的點、所得之樹脂的對鹼性水溶液之溶解性的點,丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸酐等作為(a)較理想。
(b)係指具有碳數2至4的環狀醚構造(例如選自環氧乙烷(oxirane)環、氧環丁烷(oxetane)環及四氫呋喃環所成群的至少1種)及烯性不飽和鍵的聚合性化合物。
(b)以具有碳數2至4的環狀醚與(甲基)丙烯醯氧基的單體較理想。
於本說明書,所謂「(甲基)丙烯酸」,表示選自丙烯酸及甲基丙烯酸所成群的至少1種。「(甲基)丙烯醯基」及「(甲基)丙烯酸酯」等的標示,也具有相同的意義。
作為(b),例如具有環氧乙烷基與烯性不飽和鍵的單體(b1)(以下有稱為「(b1)」的情況)、具有氧環丁烷基與烯性不飽和鍵的單體(b2)(以下有稱為「(b2)」的情況)、具有四氫呋喃基與烯性不飽和鍵的單體(b3)(以下有稱為「(b3)」的情況)等。
作為(b),例如具有直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族不飽和烴被環氧基化的構造之單體(b1-1)(以下有稱為「(b1-1)」的情況)、具有脂環式不飽和烴被環氧基化的構造之單體(b1-2)(以下有稱為「(b1-2)」的情況)。
作為(b1-1),例如(甲基)丙烯酸環氧丙基酯、(甲基)丙烯酸β-甲基環氧丙基酯、(甲基)丙烯酸β-乙基環氧丙基酯、環氧丙基乙烯基醚、o-乙烯基苯甲基環氧丙基醚、m-乙烯基苯甲基環氧丙基醚、p-乙烯基苯甲基 環氧丙基醚、α-甲基-o-乙烯基苯甲基環氧丙基醚、α-甲基-m-乙烯基苯甲基環氧丙基醚、α-甲基-p-乙烯基苯甲基環氧丙基醚、2,3-雙(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(環氧丙基氧基甲基)苯乙烯等。
作為(b1-2),例如乙烯基環己烯單氧化物、1,2-環氧基-4-乙烯基環己烷(例如CELLOXIDE 2000;DAICEL公司製)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯(例如CYCLOMER A400;DAICEL公司製)、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯(例如CYCLOMER M100;DAICEL公司製)、式(II)所示的化合物及式(III)所示的化合物等。
[式(II)及式(III)中,Ra及Rb表示氫原子或碳數1至4的烷基,該烷基所含的氫原子,可被羥基取代。
Xa及Xb表示單鍵、-Rc-、*-Rc-O-、*-Rc-S-或*-Rc-NH-。Rc表示碳數1至6的烷二基。
*表示與O的結合鍵。]
作為碳數1至4的烷基,例如甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、第三丁基等。
作為氫原子被羥基取代之烷基,例如羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基、1-羥基丙基、2-羥基丙基、3-羥基丙基、1-羥基-1-甲基乙基、2-羥基-1-甲基乙基、1-羥基丁基、2-羥基丁基、3-羥基丁基、4-羥基丁基等。
作為Ra及Rb,較理想為氫原子、甲基、羥基甲基、1-羥基乙基、2-羥基乙基,更理想為氫原子、甲基。
作為碳數1至6的烷二基,例如亞甲基、伸乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
作為Xa及Xb,較理想為例如單鍵、亞甲基、伸乙基、*-CH2-O-以及*-CH2CH2-O-,更理想為例如單鍵、*-CH2CH2-O-(*表示與O的結合鍵)。
作為式(II)所示的化合物,例如式(II-1)至式(II-15)中任一者表示的化合物等。其中式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-11)至式(II-15)所示的化合物較理想,式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)或式(II-15)所示的化合物更理想。
作為式(III)所示的化合物,例如式(III-1)至式(III-15)中任一者表示的化合物等。其中式(III-1)、式(III-3)、式(III-5)、式(III-7)、式(III-9)或式(III-11)至式(III-15)所示的化合物較理想,式(III-1)、式(III-7)、式(III-9)或式(III-15)所示的化合物更理想。
式(II)所示的化合物及式(III)所示的化合物,可分別單獨使用,亦可併用式(II)所示的化合物及式(III)所示的化合物。於該等併用的情況,式(II)所示的化合物及式(III)所示的化合物的含有比例,以莫耳為基準,較理想為5:95至95:5,更理想為10:90至90:10,更加理想為20:80至80:20。
作為(b2),更理想為具有氧環丁烷基與(甲基)丙烯醯氧基的單體。作為(b2),例如3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧環丁 烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧環丁烷等。
作為(b3),更理想為具有四氫呋喃基與(甲基)丙烯醯氧基的單體。作為(b3),具體地例如丙烯酸四氫呋喃甲酯(例如Viscoat#150、大阪有機化學工業(股)製)、甲基丙烯酸四氫呋喃甲酯等。
作為(b),從所得之濾色器的耐熱性、耐藥性等的信賴性可更提高的點,較理想為(b1)。再者,從所謂著色硬化性樹脂組成物的保存安定性佳的點,更理想為(b1-2)。
作為(c),例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(於該技術領域,稱為「(甲基)丙烯酸二環戊酯」作為慣用名稱,而且有稱為「(甲基)丙烯酸三環癸酯」的情況。)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烯-8-基酯(於該技術領域,稱為「(甲基)丙烯酸二環戊烯酯」作為慣用名稱)、(甲基)丙烯酸二環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸 丙炔酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯等(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸酯類;順丁烯二酸二乙酯、反丁烯二酸二乙酯、亞甲基丁二酸二乙酯等二羧酸二酯;雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2’-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2’-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(第三丁氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(環己氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯等雙環不飽和化合物類;N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苯甲基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基苯甲酸酯、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺基丁酸酯、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺基己酸酯、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺基丙酸酯、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等二羰基亞胺衍生物類; 苯乙烯、α-甲基苯乙烯、m-甲基苯乙烯、p-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、p-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、二氯亞乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、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。
該等之中,從共聚反應性及耐熱性之觀點,較理想為苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、雙環[2.2.1]庚-2-烯。
於樹脂[K1],分別來自其之構造單元的比例,在構成樹脂[K1]之全部構造單元中,以來自(a)的構造單元;2至60莫耳%
來自(b)的構造單元;40至98莫耳%較理想,又以來自(a)的構造單元;10至50莫耳%
來自(b)的構造單元;50至90莫耳%更理想。
樹脂[K1]的構造單元的比例為上述範圍時,有著色硬化性樹脂組成物的保存安定性、形成著色圖形時的顯像性及所得之濾色器的耐溶劑性佳的傾向。
樹脂[K1],例如參考文獻「高分子合成的實驗法」(大津隆行著發行所(股)化學同人第1版第1刷1972年3月1日發行)記載的方法以及記載於該文獻的引用文獻而可製造。
作為樹脂[K1]的具體製造方法,例如將(a)及(b)的既定 量、聚合引發劑及溶劑等饋入反應容器中,藉由氮氣取代氧氣,成為去氧環境,一邊攪拌一邊加熱及保溫之方法。再者,此處所使用的聚合引發劑及溶劑等,無特別限制,可使用該領域中一般之使用者。作為聚合引發劑,例如偶氮化合物(2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)等)、有機過氧化物(過氧化苯甲醯),作為溶劑,只要是可溶解各單體者即可,例如作為本發明的著色硬化性樹脂組成物的溶劑(E)之後述的溶劑等。
再者,所得之共聚物,可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋的溶液,亦可使用以再沈澱等方法作為固體(粉末)取出者。於該聚合時,作為溶劑,藉由使用包含於本發明的著色硬化性樹脂組成物之溶劑,因反應後的溶液直接使用於本發明的著色硬化性樹脂組成物之調製中,可簡化本發明的著色硬化性樹脂組成物的製造步驟。
於樹脂[K2],分別來自其之構造單元的比例,在構成樹脂[K2]之全部構造單元中,以來自(a)的構造單元;2至45莫耳%
來自(b)的構造單元;2至95莫耳%
來自(c)的構造單元;1至65莫耳%較理想,又以來自(a)的構造單元;5至40莫耳%
來自(b)的構造單元;5至80莫耳%
來自(c)的構造單元;5至60莫耳%更理想。
樹脂[K2]的構造單元的比例為上述範圍時,有著色硬化性樹脂組成物的保存安定性、形成著色圖形時的顯像性及所得之濾色器的耐溶劑性、耐熱性及機械強度佳的傾向。
於樹脂[K2],除了再使用既定量的(c)外,可用記載作為樹脂[K1]的製造方法的方法同樣地製造。
於樹脂[K3],分別來自其之構造單元的比例,在構成樹脂[K3]之全部構造單元中,以來自(a)的構造單元;2至60莫耳%
來自(c)的構造單元;40至98莫耳%較理想,文以來自(a)的構造單元;10至50莫耳%
來自(c)的構造單元;50至90莫耳%更理想。
於樹脂[K3],可用記載作為樹脂[K1]的製造方法的方法同樣地製造。
樹脂[K4],係藉由得到(a)與(c)的共聚物,使(b)所具有的碳數2至4的環狀醚加成於(a)所具有的羧酸及/或羧酸酐而製造。
首先(a)與(c)的共聚物,係用記載作為樹脂[K1]的製造方法的方法同樣地製造。於該情況,分別來自其之構造單元的比例,例如與樹脂[K3]舉例者相同的比例較理想。
然後,於前述共聚物中來自(a)的羧酸及/或羧酸酐的一部分,使(b)所具有的碳數2至4的環狀醚反應。
接著(a)與(c)的共聚物的製造,燒瓶內的環境從氮氣取 代為空氣,將(b)、羧酸及/或羧酸酐與環狀醚的反應觸媒(例如三(二甲基胺基甲基)酚等)以及阻聚劑(例如氫醌等)等饋入燒瓶內,藉由例如於60至130℃,反應1至10小時,可製造樹脂[K4]。
(b)的使用量,對(a)100莫耳而言,較理想為5至80莫耳,更理想為10至75莫耳。藉由於該範圍,著色硬化性樹脂組成物的保存安定性、形成圖形時的顯像性及所得之圖形的耐溶劑性、耐熱性、機械強度及感度的平衡有變好的傾向。由於環狀醚的反應性高,未反應的(b)不易殘留,故用於樹脂[K4]之(b),較理想為(b1),更理想為(b1-1)。
前述反應觸媒的使用量,對(a)、(b)及(c)的合計量100質量份而言,以0.001至5質量份較理想。前述阻聚劑的使用量,對(a)、(b)及(c)的合計量100質量份而言,以0.001至5質量份較理想。
饋入方法、反應溫度及時間等的反應條件,考慮製造設備及聚合造成的發熱量等而適當地調整。再者,與聚合條件同樣地,考慮製造設備及聚合造成的發熱量等而適當地調整饋入方法及反應溫度。
樹脂[K5],作為第一階段,與上述樹脂[K1]的製造方法相同地進行,得到(b)與(c)的共聚物。與上述同樣地,所得的共聚物,可直接使用反應後的溶液,亦可使用經濃縮或稀釋的溶液,亦可使用以再沈澱等方法作為固體(粉末)取出者。
來自(b)及(c)的構造單元的比例,對構成前述共聚物的 全部構造單元的合計莫耳數而言,以分別為來自(b)的構造單元;5至95莫耳%
來自(c)的構造單元;5至95莫耳%較理想,又以來自(b)的構造單元;10至90莫耳%
來自(c)的構造單元;10至90莫耳%更理想。
再者,在與樹脂[K4]的製造方法相同的條件下,(b)與(c)的共聚物所具有的來自(b)的環狀醚,藉由與(a)所具有的羧酸或羧酸酐反應,可得到樹脂[K5]。
與前述共聚物反應的(a)之使用量,對(b)100莫耳而言,較理想為5至80莫耳。由於環狀醚的反應性高,未反應的(b)不易殘留,故用於樹脂[K5]之(b),較理想為(b1),更理想為(b1-1)。
樹脂[K6],係於樹脂[K5],再使羧酸酐反應之樹脂。於經環狀醚與羧酸或羧酸酐的反應所產生的羥基,使羧酸酐反應。
作為羧酸酐,例如順丁烯二酸酐、甲基順丁烯二酸酐、亞甲基丁二酸酐、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[2.2.1]庚-2-烯酸酐等。羧酸酐的使用量,對(a)的使用量1莫耳而言,較理想為0.5至1莫耳。
作為樹脂(B),具體上例如(甲基)丙烯酸3,4- 環氧基環己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02,6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等的樹脂[K1];(甲基)丙烯酸環氧丙基酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸環氧丙基酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02,6]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基馬來醯亞胺共聚物、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02,6]癸酯/(甲基)丙烯酸/乙烯基甲苯共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物等的樹脂[K2];(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等的樹脂[K3];於(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸環氧丙基酯之樹脂、於(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸環氧丙基酯之樹脂、於(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸苯甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物加成(甲基)丙烯酸環氧丙基酯之樹脂等的樹脂[K4];於(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸環氧丙基酯共聚物使(甲基)丙烯酸反應之樹脂、於(甲基)丙烯酸三環癸酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸環氧丙基酯共聚物使(甲基)丙烯酸反應之樹脂等的樹脂[K5];於(甲基)丙烯酸三環癸酯/(甲基)丙烯酸環氧丙基酯共聚物使(甲基)丙烯酸反應後再使四氫鄰苯二甲酸酐反應的樹脂等的樹脂[K6]等。
樹脂(B),較理想為選自樹脂[K1]、樹脂[K2] 及樹脂[K3]所成群中的一種,更理想為選自樹脂[K2]及樹脂[K3]所成群中的一種。若是該等樹脂時,著色硬化性樹脂組成物的顯像性佳。以著色圖形與基板的密合性的觀點,以樹脂[K2]更理想。
樹脂(B)的換算聚苯乙烯的重量平均分子量,較理想為3,000至100,000,更理想為5,000至50,000,更加理想為5,000至30,000。分子量為前述範圍時,塗膜硬度提高,殘膜率亦高,未曝光部對顯像液的溶解性良好,有提高著色圖形的解析度之傾向。
樹脂(B)的分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)],較理想為1.1至6,更理想為1.2至4。
樹脂(B)的酸價,較理想為50至170mg-KOH/g,更理想為60至150mg-KOH/g,更加理想為70至135mg-KOH/g。此處,酸價係中和樹脂(B)1g所需的氫氧化鉀的量(mg)測定之值,例如藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求得。
樹脂(B)的含量,對固體成分的總量而言,較理想為7至65質量%,更理想為13至60質量%,更加理想為17至55質量%。樹脂(B)的含量為前述範圍時,可形成著色圖形,而且著色圖形的解析度及殘膜率有提高的傾向。
〈聚合性化合物(C)〉
聚合性化合物(C),係可藉由從聚合引發劑(D)產生的活性自由基及/或酸而聚合之化合物,例如具有聚合性的烯性不飽和鍵之化合物等,較理想為(甲基)丙烯酸酯化合物。
作為具有1個烯性不飽和鍵之聚合性化合物,例如丙 烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-乙基己基卡必酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯啶酮等以及上述(a)、(b)及(c)。
作為具有2個烯性不飽和鍵之聚合性化合物,可列舉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、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
其中聚合性化合物(C)以具有3個以上之烯性不飽和鍵之聚合性化合物較理想。作為如此的聚合性化合物,可列舉三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三新戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四新戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰酸酯、乙二醇改性新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己內酯改性二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,其中二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯較理想。
聚合性化合物(C)的重量平均分子量,較理想為150以上2,900以下,更理想為250以上1,500以下。
聚合性化合物(C)的含量,對固體成分的總量而言,較理想為7至65質量%,更理想為13至60質量%,更加理想為17至55質量%。
樹脂(B)與聚合性化合物(C)的含量比[樹脂(B):聚合性化合物(C)],以重量基準,較理想為20:80至80:20,更理想為35:65至80:20。
聚合性化合物(C)的含量為前述範圍時,形成著色圖形時的殘膜率及濾色器的耐藥性有提高的傾向。
〈聚合引發劑(D)〉
聚合引發劑(D),只要是可藉由光、熱的作用產生活性自由基、酸等而引發聚合的化合物,則無特別限制,可使用習知的聚合引發劑。
作為聚合引發劑(D),例如O-醯基肟化合物、苯烷基酮化合物、雙咪唑化合物、三嗪(triazine)化合物及醯基膦氧化物化合物等。
前述O-醯基肟化合物,係具有式(d1)所示的構造之化合物。以下,*表示結合鍵。
作為前述O-醯基肟化合物,例如N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基 -6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲基氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺等。可使用Irgacure OXE01、OXE02(以上BASF公司製)、N-1919(ADEKA公司製)等市售品。其中,O-醯基肟化合物以選自N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺及N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺所成群的至少1種較理想,以N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺更理想。若為該等O-醯基肟化合物時,有可得到高亮度的濾色器之傾向。
前述苯烷基酮化合物,係具有式(d2)所示的構造或式(d3)所示的構造之化合物。該等構造中,苯環可具有取代基。
作為具有式(d2)所示的構造之化合物,例如2-甲基-2-(N-嗎啉基)-1-(4-甲基巰基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-2-苯甲基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮 等。可使用Irgacure 369、907、379(以上BASF公司製)等市售品。
作為具有式(d3)所示的構造之化合物,例如2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮的寡聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苯甲基二甲基縮酮等。
以感度之觀點,作為苯烷基酮化合物,具有式(d2)所示的部分構造之化合物較理想。
前述雙咪唑化合物,係式(d5)所示的化合物。
[式(d5)中,R13b至R18b表示可具有取代基之碳數6至10的芳香基。]
作為碳數6至10的芳香基,例如苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基及萘基等,較理想為苯基。
作為取代基,例如鹵原子、碳數1至4的烷氧基等。作為鹵原子,例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,較理想為氯原子。作為碳數1至4的烷氧基,例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基等,較理想為甲氧基。
作為雙咪唑化合物,例如2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’- 四苯基雙咪唑、2,2’-雙(2,3-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基雙咪唑(參考日本特開平6-75372號公報、日本特開平6-75373號公報)、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基雙咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(烷氧基苯基)雙咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(二烷氧基苯基)雙咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)雙咪唑(參考日本特公昭48-38403號公報、特開昭62-174204號公報)、4,4’,5,5’-位的苯基被基烷氧基取代之咪唑化合物(參考日本特開平7-10913號公報)等。其中,以下述式所示的化合物以及該等的混合物較理想。
作為前述三嗪化合物,例如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-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、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。
作為前述醯基膦氧化物化合物,例如2,4-6三甲基苯 甲醯基二苯基氧化膦等。
再者,作為聚合引發劑(D),例如安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等安息香化合物;二苯基甲酮、o-苯甲醯基安息香酸甲酯、4-苯基二苯基甲酮、4-苯甲醯基-4’-甲基二苯硫醚、3,3’,4,4’-四(第三丁基過氧化羰基)二苯基甲酮、2,4,6-三甲基二苯基甲酮等二苯基甲酮化合物;9,10-菲醌(phenanthrenequinone)、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物;10-丁基-2-氯吖啶酮、二苯基乙二酮、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦(titanocene)等。
該等與後述的聚合引發助劑(D1)(特別是胺類)組合使用較理想。
聚合引發劑(D),較理想為包含選自苯烷基酮化合物、三嗪化合物、醯基膦氧化物化合物、O-醯基肟化合物及雙咪唑化合物所成群的至少一種的聚合引發劑,更理想為包含O-醯基肟化合物之聚合引發劑。
聚合引發劑(D)的含量,對樹脂(B)及聚合性化合物(C)的合計量100質量份而言,較理想為0.1至40質量份,更理想為1至30質量份。
〈聚合引發助劑(D1)〉
聚合引發助劑(D1),係用以促進因聚合引發劑而引發聚合的聚合性化合物的聚合之化合物或增感劑。於包含聚合引發助劑的情況,通常與聚合引發劑(D)組合使用。
作為聚合引發助劑(D1),例如胺化合物、烷氧基蒽化 合物、硫雜蒽酮(thioxanthone)化合物及羧酸化合物等。
作為前述胺化合物,例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基安息香酸甲酯、4-二甲基胺基安息香酸乙酯、4-二甲基胺基安息香酸異戊酯、安息香酸二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基安息香酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基胺基)二苯基甲酮(通稱為米氏酮(Michler’s ketone))、4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基甲酮、4,4’-雙(乙基甲基胺基)二苯基甲酮等,其中較理想為4,4’-雙(二乙基胺基)二苯基甲酮。可使用EAB-F(保土谷化學工業(股)製)等的市售品。
作為前述烷氧基蒽化合物,例如9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽、9,10-二丁氧基蒽、2-乙基-9,10-二丁氧基蒽等。
作為前述硫雜蒽酮化合物,例如2-異丙基硫雜蒽酮、4-異丙基硫雜蒽酮、2,4-二乙基硫雜蒽酮、2,4-二氯硫雜蒽酮、1-氯-4-丙氧基硫雜蒽酮等。
作為前述羧酸化合物,例如苯基巰基乙酸、甲基苯基巰基乙酸、乙基苯基巰基乙酸、甲基乙基苯基巰基乙酸、二甲基苯基巰基乙酸、甲氧基苯基巰基乙酸、二甲氧基苯基巰基乙酸、氯苯基巰基乙酸、二氯苯基巰基乙酸、N-苯基甘胺酸、苯氧基乙酸、萘硫基乙酸、N-萘基甘胺酸、萘氧基乙酸等。
於使用該等聚合引發助劑(D1)的情況,其含量,對樹脂(B)及聚合性化合物(C)的合計量100質量份而言,較理 想為0.1至30質量份,更理想為1至20質量份。聚合引發助劑(D1)的量為該範圍內時,可用高感度形成著色圖形,濾色器的生產性有提高的傾向。
〈溶劑(E)〉
溶劑(E),無特別限制,可使用該領域中一般所使用的溶劑。例如酯溶劑(分子內包含-COO-但不含-O-的溶劑)、醚溶劑(分子內包含-O-但不含-COO-的溶劑)、醚酯溶劑(分子內包含-COO-及-O-的溶劑)、酮溶劑(分子內包含-CO-但不含-COO-的溶劑)、醇溶劑(分子內包含OH但不含-O-、-CO-及-COO-的溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。
作為酯溶劑,例如乳酸甲酯、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、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯、γ-丁內酯等。
作為醚溶劑,例如乙二醇單甲醚、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、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、苯甲醚、苯乙醚、 甲基苯甲醚等。
作為醚酯溶劑,例如甲氧基乙酸甲酯、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、二丙二醇單甲醚乙酸酯等。
作為酮溶劑,例如4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮、異佛酮等。
作為醇溶劑,例如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇等。
作為芳香族烴溶劑,例如苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等。
作為醯胺溶劑,例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-吡咯啶酮等。
該等溶劑,可單獨使用,亦可2種以上併用。
其中,較理想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、乙二醇 單丁醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、乙酸3-甲氧基丁酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲醯胺、N-吡咯啶酮等,更理想為丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚、二丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、N-吡咯啶酮。
溶劑(E)的含量,對著色硬化性樹脂組成物的總量而言,較理想為70至95質量%,更理想為75至92質量%,換言之,著色硬化性樹脂組成物的固體成分,較理想為5至30質量%,更理想為8至25質量%。溶劑(E)的含量為前述範圍時,塗佈時的平坦性變好,且形成濾色器時,因色濃度不會不足,顯示特性有變好的傾向。
〈調平劑(F)〉
作為調平劑(F),例如聚矽氧系界面活性劑、氟系界面活性劑及具有氟原子的聚矽氧系界面活性劑。該等可於側鏈具有聚合性基。
作為聚矽氧系界面活性劑,例如分子內具有矽氧烷鍵的界面活性劑等。具體例如Toray Silicone DC3PA、同SH7PA、同DC11PA、同SH21PA、同SH28PA、同SH29PA、同SH30PA、同SH8400PA(商品名:東麗‧道康寧(股)製)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(信越化學工業(股)製)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452及TSF4460(Momentive Performance Materials Japan公司製)等。
作為前述氟系界面活性劑,例如分子內具有氟碳鏈的界面活性劑等。具體例如Fluorad(註冊商標)FC430、同FC431(住友3M(股)製)、Megafac(註冊商標)F142D、同F171、同F172、同F173、同F177、同F183、同F554、同R30、同RS-718-K(DIC(股)製)、Eftop(註冊商標)EF301、同EF303、同EF351、同EF352(三菱材料電子化成(股)製)、Surflon(註冊商標)S381、同S382、同SC101、同SC105(旭硝子(股)製)及E5844(大金精細化工(股)製)等。
作為前述具有氟原子之聚矽氧系界面活性劑,例如分子內具有矽氧烷鍵及氟碳鏈的界面活性劑等。具體例如Megafac(註冊商標)R08、同BL20、同F475、同F477及同F443(DIC(股)製)等。
於含有調平劑(F)的情況,其含量,對著色硬化性樹脂組成物的總量而言,較理想為0.001質量%以上0.2質量%以下,更理想為0.002質量%以上0.1質量%以下,更加理想為0.005質量%以上0.07質量%以下。調平劑(F)的含量為前述範圍時,濾色器的平坦性可變良好。
〈抗氧化劑(H)〉
從提高著色劑的耐熱性及耐光性的觀點,單獨或組合2種以上的抗氧化劑使用較理想。作為抗氧化劑,只要是工業上一般使用的抗氧化劑,無特別限制,可使用酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑及硫系抗氧化劑等。
作為前述酚系抗氧化劑,例如Irganox 1010(新戊四醇四[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、BASF(股)製)、 Irganox 1076(十八烷基-3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯、BASF(股)製)、Irganox 1330(3,3’,3”,5,5’,5”-六第三丁基-a,a’,a”-(均三甲苯-2,4,6-三基)三-對甲酚、BASF(股)製)、Irganox 3114(1,3,5-三(3,5-二第三丁基-4-羥基苯甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、BASF(股)製)、Irganox 3790(1,3,5-三((4-第三丁基-3-羥基-2,6-二甲苯基)甲基)-1,3,5-三嗪-2,4,6-(1H,3H,5H)-三酮、BASF(股)製)、Irganox 1035(硫基二伸乙基雙[3-(3,5-二第三丁基-4-羥基苯基)丙酸酯]、BASF(股)製)、Irganox 1135(苯丙酸、3,5-雙(1,1-二甲基乙基)-4-羥基、C7-C9側鏈烷基酯、BASF(股)製)、Irganox 1520L(4,6-雙(辛基硫甲基)-o-甲酚、BASF(股)製)、Irganox 3125(BASF(股)製)、Irganox 565(2,4-雙(正-辛基硫基)-6-(4-羥基-3’,5’-二第三丁基苯胺基)-1,3,5-三嗪、BASF(股)製)、ADEKASTAB AO-80(3,9-雙(2-(3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基)-1,1-二甲基乙基)-2,4,8,10-四氧雜螺旋(5,5)十一烷、ADEKA(股)製)、Sumilizer BHT(住友化學(股)製)、Sumilizer GA-80(住友化學(股)製)、Sumilizer GS(住友化學(股)製)、Cyanox 1790(CYTEC(股)製)及維生素E(EISAI(股)製)等。
作為前述磷系抗氧化劑,例如Irgafos 168(三(2,4-第三丁基苯基)亞磷酸鹽、BASF(股)製)、Irgafos 12(三[2-[[2,4,8,10-四第三丁基二苯並[d,f][1,3,2]二噁膦-6-基]氧基]乙基]胺、BASF(股)製)、Irgafos 38(雙(2,4-雙(1,1-二甲基乙基)-6-甲基苯基)乙酯亞磷酸、BASF(股)製)、ADEKASTAB 329K(ADEKA(股)製)、ADEKASTAB PEP36(ADEKA(股)製)、ADEKASTAB PEP-8(ADEKA(股)製)、Sandstab P-EPQ(Clariant公司製)、Weston 618(GE公司製)、Weston619G(GE公司製)、Ultranox 626(GE公司製)及Sumilizer GP(6-[3-(3-第三丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四第三丁基二苯並[d,f][1,3,2]二氧雜磷雜環庚烷(dioxaphosphepin))(住友化學(股)製)等。
作為前述硫系抗氧化劑,例如硫二丙酸二月桂酯、二肉荳蔻基或二硬脂基等的二烷基硫二丙酸酯化合物及四[亞甲基(3-十二烷基硫基)丙酸酯]甲烷等的多元醇的β-烷基硫醇基丙酸酯化合物等。
〈其他成分〉
本發明的著色硬化性樹脂組成物,依據需要,可包含填充劑、其他高分子化合物、密合促進劑、光安定劑、鏈轉移劑等的本技術領域習知的添加劑。
〈著色硬化性樹脂組成物的製造方法〉
本發明的著色硬化性樹脂組成物,可藉由混合化合物(A-I)等的著色劑(A)、樹脂(B)、聚合性化合物(C)、聚合引發劑(D)及溶劑(E),以及依需要使用的調平劑(F)、聚合引發助劑(D1)及其他成分而調製。
於包含顏料(P)的情況,預先與溶劑(E)的一部分或全部混合,使用珠磨機等分散至顏料的平均粒徑為0.2μm以下的程度較理想。此時,依據需要,可調配前述顏料分散劑、樹脂(B)的一部分或全部。藉此於所得之顏料分散液,混合 剩餘成分成為既定的濃度,可調製目的的著色硬化性樹脂組成物。
著色劑(A)的染料,預先溶解於溶劑(E)的一部分或全部而調製溶劑較理想。該溶液用孔徑0.01至1μm程度的過濾器過濾較理想。
混合後的著色硬化性樹脂組成物,用孔徑0.1至10μm程度的過濾器過濾較理想。
〈濾色器的製造方法〉
作為由本發明的著色硬化性樹脂組成物製造著色圖形的方法,例如微影法、噴墨法、印刷法等。其中,微影法較理想。微影法,係於基板上塗佈前述著色硬化性樹脂組成物,使其乾燥,形成著色組成物層,隔著光罩使該著色組成物層曝光並進行顯像之方法。於微影法,藉由曝光時不使用光罩及/或不顯像,可形成上述著色組成物層的硬化物之著色塗膜。如此形成的著色圖形、著色塗膜為本發明的濾色器。
製作的濾色器的膜厚,無特別限制,可依據目的及用途等而適當調整,例如0.1至30μm,較理想為0.1至20μm,更理想為0.5至6μm。
作為基板,使用石英玻璃、硼矽酸玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、表面經二氧化矽包覆之鈉鈣玻璃等的玻璃板、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二酯等的樹脂板、矽、前述基板上形成有鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等者。該等基板上,可形成另外的濾色器層、樹脂層、電晶體、 電路等。
藉由微影法之各色像素的形成,可用習知或慣用的裝置、條件進行。例如,用以下方式製作。
首先,於基板上塗佈著色硬化性樹脂組成物,藉由加熱乾燥(預烘)及/或減壓乾燥,除去溶劑等的揮發成分使其乾燥,得到平滑的著色組成物層。
作為塗佈方法,例如旋轉塗佈法、狹縫塗佈法、狹縫及旋轉塗佈法等。
進行加熱乾燥時的溫度,較理想為30℃至120℃,更理想為50℃至110℃。而且,作為加熱時間,較理想為10秒至60分鐘,更理想為30秒至30分鐘。
於進行減壓乾燥的情況,在50Pa至150Pa的壓力下,20℃至25℃的溫度範圍進行較理想。
著色組成物層的膜厚,無特別限制,依據目的之濾色器,適當調整即可。
然後,著色組成物層,隔著形成目的的著色圖形用之光罩,使其曝光。該光罩上的圖形,無特別限制,使用對應目的之用途的圖形。
作為曝光所使用的光源,較理想為產生250至450nm波長的光之光源。例如未達350nm的光,使用遮斷該波長區域的濾光器而遮斷,436nm附近、408nm附近、365nm附近的光,使用取出該等波長區域的帶通濾光器而選擇性地取出。具體上,作為光源,例如水銀燈、發光二極體、金屬鹵化物燈、鹵素燈等。
為了於曝光面的全體均勻地照射平行光線,可進行光罩與形成著色組成物層的基板之正確對準,以使用光罩對準機及步進機等的曝光裝置較理想。
藉由使曝光後的著色組成物層接觸顯像液而顯像,於基板上形成著色圖形。藉由顯像,著色組成物層的未曝光部溶解於顯像液而除去。作為顯像液,例如氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等的鹼性化合物的水溶液較理想。該等鹼性化合物的水溶液中的濃度,較理想為0.01至10質量%,更理想為0.03至5質量%。再者,顯像液亦可包含界面活性劑。
顯像方法,可為槳法、浸漬法及噴霧法等的任一種。再者,顯像時,基板可傾斜成任意角度。
顯像後以進行水洗較理想。
再者,於所得之著色圖形,進行後烘較理想。後烘的溫度,較理想為150℃至250℃,更理想為160℃至235℃。後烘的時間,較理想為1至120分鐘,更理想為10至60分鐘。
藉由使用本發明的著色硬化性樹脂組成物,特別是可製造耐熱性佳的濾色器。該濾色器,可使用作為顯示裝置(液晶顯示裝置、有機EL裝置、電子紙等)、固體攝影元件中使用之濾色器。
實施例
以下,藉由實施例,更詳細地說明本發明,但本發明不限於該等實施例。例中,表示含量或使用量的 %及份,在無特別限制下為質量基準。
於以下,化合物的構造,係用質量分析(LC;安捷倫(Agilent)製1200型、MASS;安捷倫製LC/MSD型)進行確認。
合成例1
於氫氧化鈉(和光純藥工業(股)製)2.00份,添加甲醇50份,使其溶解。再添加2,6-二羥基安息香酸(東京化成工業(股)製)15.41份及硼酸(和光純藥工業(股)製)3.09份,於65℃下攪拌8.5小時。該混合液冷卻至室溫後,析出物用真空過濾取得,用離子交換水237份洗淨,得到式(BC-1-Na)所示的化合物10.90份。
合成例2
鹼性藍7(東京化成工業(股))5.1份溶解於水100份,一邊攪拌一邊添加溶解有化合物(BC-1-Na)3.4份之溶液。攪拌3小時後,濾取所析出的結晶並進行水洗、乾燥,得到藍色結晶之式(A-I-1)所示的染料8.0份。
合成例3
於具備回流冷卻器、滴入漏斗及攪拌機之燒瓶內,適量地流入氮氣,成為氮氣環境,饋入丙二醇單甲醚乙酸酯100份,一邊攪拌一邊加熱至85℃。然後,於該燒瓶內,使用滴入幫浦,約花5小時將丙二醇單甲醚乙酸酯40份中溶解有甲基丙烯酸19份、丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯及丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02,6]癸烷-9-基酯的混合物(含有比例,以莫耳比為50:50)(商品名「E-DCPA」、DAICEL公司製)171份之溶液滴入。另一方面,使用另外的滴入幫浦,約花5小時將丙二醇單甲醚乙酸酯120份中溶解有聚合引發劑2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)26份之溶液滴入燒瓶內。聚合引發劑滴入結束後,維持相同溫度約3小時,然後冷卻至室溫,得到固體成分43.5%的共聚物樹脂(B-1)的溶液。所得之樹脂(B-1),其重量平均分子量為8000,分子量分佈為1.98,換算固體成分的酸價為53mg-KOH/g,具有下述的構造單元。
樹脂的換算聚苯乙烯的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的測定,係藉由GPC法用以下的條件進行。
裝置:HLC-8120GPC(東曹(Tosoh)(股)製)
管柱:TSK-GELG200HXL
管柱溫度:40℃
溶劑:THF
流速:1.0mL/分鐘
被檢測液的固體成分濃度:0.001至0.01質量
注入量:50μL
檢測器:RI
校正用標準物質:TSK標準聚苯乙烯F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹(Tosoh)(股)製)
上述所得之換算聚苯乙烯的重量平均分子量(Mw)及數量平均分子量(Mn)的比(Mw/Mn)為分子量分佈。
合成例4
於具備攪拌裝置、滴入漏斗、冷凝器、溫度計、氣體導入管的燒瓶,取丙二醇單甲醚乙酸酯250.4份,一邊以氮氣取代一邊攪拌升溫至120℃。然後,於甲基丙烯酸37.4份、甲基丙烯酸苯甲酯61.3份、甲基丙烯酸環氧丙基酯18.5份及具有三環癸烷骨架的單甲基丙烯酸酯(日立化成(股) 製FA-513M)19.2份所構成的單體混合物中添加第三丁基氫過氧化物(日本油脂(股)製PERBUTYL O)6.13份。將其花費2小時由滴入漏斗,滴入燒瓶內,再於120℃下持續攪拌2小時,進行老化。然後,燒瓶內以空氣取代,於丙烯酸10.6份中投入三-二甲基胺基甲基酚(DMP-30)0.9份及氫醌0.145份至上述老化溶液中,於120℃下持續反應6小時,得到固體成分38.4質量%、酸價122mg-KOH/g的共聚物(樹脂(B-2))的溶液。所得之樹脂(B-2),其重量平均分子量Mw為10700,分子量分佈為2.18。
重量平均分子量及分子量分佈,係藉由與樹脂(B-1)相同的方法測定。
[著色硬化性樹脂組成物的調製]
實施例1
將著色劑(A):式(A-I-1)所示的染料 24份;鹼可溶性樹脂(B):樹脂(B-2)(換算固體成分) 60份;聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製) 40份;聚合引發劑(D):N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE-01;BASF公司製;O-醯基肟化合物) 10份;溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯 413份;溶劑(E):乳酸乙酯 413份;以及調平劑(F):聚醚改性矽油(Torav Silicone SH8400;東 麗道康寧(股)製) 0.2份;進行混合,得到著色硬化性樹脂組成物。
實施例2
將著色劑(A):C.I.顏料藍15:6(顏料) 4.48份;丙烯酸系顏料分散劑 1.76份;丙二醇單甲醚乙酸酯 29.8份;混合,並使用球磨機使其充分分散,然後再將著色劑(A):式(A-I-1)所示的染料 10份;鹼可溶性樹脂(B):樹脂(B-2)(換算固體成分) 60份;聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製) 40份;聚合引發劑(D):N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE-01;BASF公司製;O-醯基肟化合物) 10份;溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯 300份;溶劑(E):乳酸乙酯 250份;以及調平劑(F):聚醚改性矽油(Toray Silicone SH8400;東麗道康寧(股)製) 0.2份;一起混合,得到著色硬化性樹脂組成物。
比較例1
將著色劑(A):式(A-III-1)所示的染料 26份;鹼可溶性樹脂(B):樹脂(B-1)(換算固體成分) 53份;聚合性化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD (註冊商標)DPHA;日本化藥(股)製) 16份;聚合引發劑(D):N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基巰基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(Irgacure(註冊商標)OXE-01;BASF公司製;O-醯基肟化合物) 4份;溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯 120份;溶劑(E):4-羥基-4-甲基-2-戊酮 480份;以及調平劑(F):聚醚改性矽油(Toray Silicone SH8400;東麗道康寧(股)製) 0.15份;進行混合,得到著色硬化性樹脂組成物。
[濾色器的製作]
於2吋平方的玻璃基板(#1737;康寧公司製)上,用旋轉塗佈法塗佈該著色硬化性樹脂組成物後,於100℃,預烘3分鐘,形成著色組成物層。冷卻後,使用曝光機(TME-150RSK;TOPCON(股)製),在大氣環境下,用150mJ/cm2的曝光量(365nm基準)進行曝光。又,不使用光罩。藉由將曝光後的著色組成物層在烘箱中,進行180℃、20分鐘之後烘,製作濾色器(膜厚2.8μm)。
[耐熱性評價]
著色硬化性樹脂組成物的塗佈膜,於230℃加熱20分鐘,塗佈膜的加熱前後的色差(△Eab*),使用測色機(OSP-SP-200;奧林巴斯(OLYMPUS)公司製)進行測定。對實施例1及實施例2所得之塗佈膜,實施以上的耐熱性評價的結果,色差(△Eab*)分別為9.7及5.7。
而且,對比較例1也實施相同的耐熱性評價的結果,色差(△Eab*)為12.1。得知由本發明的著色硬化性樹脂組成物形成之濾色器,其耐熱性佳。
產業上的可利用性
由本發明的著色硬化性樹脂組成物,可提供耐熱性佳的濾色器。該濾色器可使用作為顯示裝置(液晶顯示裝置、有機EL裝置、電子紙等)、固體攝影元件中使用之濾色器。

Claims (6)

  1. 一種著色硬化性樹脂組成物,其相對於著色硬化性樹脂組成物的固體成份之總量,包含0.05至70質量%的式(A-I)所示的化合物、7至65質量%的樹脂(B)、及7至65質量%的光聚合性化合物(C);相對於樹脂(B)及光聚合性化合物(C)的總量,包含0.1至40質量%的光聚合引發劑(D);及相對於著色硬化性樹脂組成物的總量,包含70至95質量%的溶劑(E);式(A-I)中,X-表示式(4)所示的陰離子,A表示式(A-VI-1)或式(A-VI-2)所示的基;*表示與碳原子的結合鍵;R1至R18分別獨立表示氫原子、碳數1至10的飽和烴基或鹵原子;R19及R20分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環;R21及R22分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環;R23及R24分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環;R25及R26分別獨立表示氫原子、-R26a或碳數6至10的芳香族烴基,或者表示與該等所鍵結的氮原子一起形成之環;於R19至R26中,該芳香族烴基所含之氫原子,可被鹵原子、-R26a、-OH、-OR26a、-SO3 -、-SO3Na、-CO2H、-CO2R26a、-SO3H、-SO3R26a或-SO2NHR28a取代;R26a表示碳數1至10的飽和烴基;該飽和烴基所含的氫原子,可被-OR27a(式中,R27a表示碳數1至10的飽和烴基)、鹵原子或苯基磺酸鹼金屬鹽取代;R28a表示氫原子、-R26a、-CO2R26a或碳數6至10的芳香族烴基,該芳香族烴基所含之氫原子,可被-R26a或-OR27a取代;式(4)中,W1、W2分別獨立表示具有2個從1價質子供應性取代基放出質子所形成的取代基之基,M表示硼原子。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之著色硬化性樹脂組成物,其更包含:藍色顏料。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之著色硬化性樹脂組成物,其更包含:抗氧化劑(H)。
  4. 一種塗膜,其係由如申請專利範圍第1或2項所述之著色硬化性樹脂組成物所形成。
  5. 一種濾色器,其係由如申請專利範圍第1或2項所述之著色硬化性樹脂組成物所形成。
  6. 一種顯示裝置,包含:如申請專利範圍第5項所述之濾色器。
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