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CN103376656A - 用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件 - Google Patents

用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件 Download PDF

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CN103376656A
CN103376656A CN2013102719058A CN201310271905A CN103376656A CN 103376656 A CN103376656 A CN 103376656A CN 2013102719058 A CN2013102719058 A CN 2013102719058A CN 201310271905 A CN201310271905 A CN 201310271905A CN 103376656 A CN103376656 A CN 103376656A
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CN
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methyl
radiation
color filter
acid
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Application number
CN2013102719058A
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荒井雅史
高见朋宏
大喜多健三
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JSR Corp
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JSR Corp
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Abstract

本发明涉及用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件。本发明提供可形成亮度高的绿色像素、分散稳定性也优异、并且灵敏度高的用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件。该用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体和(D)放射线敏感性聚合引发剂,(A)着色剂含有C.I.颜料绿58,且(D)放射线敏感性聚合引发剂含有下式(1)所示的化合物。
Figure DDA00003444205100011
式中,R1-R4相互独立,表示氢原子、碳原子数1-18的烷基或碳原子数1-18的烷氧基。

Description

用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件
本发明申请是专利申请200910006742.4,申请日为2009年2月13日发明名称为“用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示元件”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物、滤色器和彩色液晶显示装置,更具体地说,涉及对于用在透射式或反射式彩色液晶装置、彩色摄像管元件等中的滤色器的制造有用的放射线敏感性组合物;由该放射线敏感性组合物形成的滤色器;以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。
背景技术
作为使用着色放射线敏感性组合物形成滤色器的方法,已知有如下方法:在基板上或者是预先形成了所需图案的遮光层的基板上形成着色放射线敏感性组合物的涂膜,经由具有规定图案的光掩模照射放射线(以下称为“曝光”),显影,溶解除去未曝光部分,然后进行后烘,由此获得各颜色的像素(例如参照专利文献1、专利文献2)。
具备上述滤色器的液晶显示元件要求高亮度和彩色再现区域的扩大,因此,近年来也要求滤色器具有更高的透光率和更高的色纯度。
关于绿色像素,作为可提供高亮度且彩色再现区域广的滤色器的材料,已知有含有聚卤化锌酞菁颜料的颜料组合物,受到人们的关注(例如参照专利文献3)。但是,含有聚卤化锌酞菁颜料的颜料组合物的分散稳定性差,因此容易产生异物,难以应用于量产。
另一方面,近年来的滤色器技术领域中,在滤色器的形成中所使用的基板尺寸日益大型化,与此同时,降低曝光量、缩短生产节拍时间成为主流,因此,要求着色放射线敏感性组合物在低曝光量下显影时也不发生图案的缺损或剥离,即要求高灵敏度。
基于以上背景,迫切需要开发可形成亮度高的绿色像素、分散稳定性也优异、并且灵敏度高的放射线敏感性组合物。
专利文献1:日本特开平2-144502号公报
专利文献2:日本特开平3-53201号公报
专利文献3:日本特开2007-284589号公报
发明内容
本发明的目的在于提供可形成亮度高的绿色像素、分散稳定性也优异、且灵敏度高、用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物。
本发明的又一目的在于提供具备由上述用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物形成的像素的滤色器、以及具备该滤色器的彩色液晶显示元件。
鉴于上述情况,本发明人进行了深入的研究,意外发现:通过使聚卤化锌酞菁颜料C.I.颜料绿58与特定的放射线敏感性聚合引发剂组合、含在放射线敏感性组合物中,可以解决上述课题,从而完成了本发明。
即,本发明提供用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物,该组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体、以及(D)放射线敏感性聚合引发剂,其中,(A)着色剂含有C.I.颜料绿58,且(D)放射线敏感性聚合引发剂含有下述式(1)所示的化合物:
Figure BDA00003444205000031
(式中,R1-R4各自独立,表示氢原子、碳原子数1-18的烷基或碳原子数1-18的烷氧基)。
本发明还提供具备使用该放射线敏感性组合物形成的像素而成的滤色器、具备该滤色器的彩色液晶显示元件。
通过使用本发明的放射线敏感性组合物,可形成具有高亮度、像素上不产生异物、并且即使在低曝光量下显影时也不会发生图案的缺损或剥离的绿色像素。
本发明的滤色器例如对于透射式或反射式彩色液晶显示装置、彩色摄像管元件、颜色传感器等极为有用。
具体实施方式
本发明的用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物(以下有时简称为“放射线敏感性组合物”)中,(A)着色剂含有C.I.颜料绿58。这种情况下,C.I.颜料绿58的含量在全部着色剂中优选20-100质量%,特别优选35-75质量%。通过使用上述着色剂,可以获得具有高亮度的绿色像素。
本发明的放射线敏感性组合物可以进一步含有C.I.颜料绿58以外的其它着色剂。其它着色剂没有特别限定,由于滤色器要求高纯度、高透光性的显色和耐热性,因此优选有机颜料。
其它有机颜料例如有在色料索引中分类为颜料的化合物,具体有下述带色料索引(C.I.)编号的化合物。
C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36;
C.I.颜料黄12、C.I.颜料黄13、C.I.颜料黄14、C.I.颜料黄17、C.I.颜料黄20、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄55、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄153、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄166、C.I.颜料黄168、C.I.颜料黄211、C.I.颜料黄119;
C.I.颜料橙5、C.I.颜料橙13、C.I.颜料橙14、C.I.颜料橙24、C.I.颜料橙34、C.I.颜料橙36、C.I.颜料橙38、C.I.颜料橙40、C.I.颜料橙43、C.I.颜料橙46、C.I.颜料橙49、C.I.颜料橙61、C.I.颜料橙64、C.I.颜料橙68、C.I.颜料橙70、C.I.颜料橙71、C.I.颜料橙72、C.I.颜料橙73、C.I.颜料橙74;
C.I.颜料红1、C.I.颜料红2、C.I.颜料红5、C.I.颜料红17、C.I.颜料红31、C.I.颜料红32、C.I.颜料红41、C.I.颜料红122、C.I.颜料红123、C.I.颜料红144、C.I.颜料红149、C.I.颜料红166、C.I.颜料红168、C.I.颜料红170、C.I.颜料红171、C.I.颜料红176、C.I.颜料红177、C.I.颜料红178、C.I.颜料红179、C.I.颜料红180、C.I.颜料红185、C.I.颜料红187、C.I.颜料红202、C.I.颜料红206、C.I.颜料红207、C.I.颜料红209、C.I.颜料红214、C.I.颜料红220、C.I.颜料红221、C.I.颜料红224、C.I.颜料红242、C.I.颜料红243、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料红262、C.I.颜料红264、C.I.颜料红272;
这些其它有机颜料可以单独使用或者将2种以上混合使用。
这些其它有机颜料中,从形成绿色像素的角度考虑,优选C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄219等。
本发明中,C.I.颜料绿58和其它颜料可以根据需要,通过重结晶法、再沉淀法、溶剂洗涤法、升华法、真空加热法或它们的组合等纯化后使用。C.I.颜料绿58和其它颜料可以根据需要用聚合物对其颗粒表面进行改性后使用。将颜料颗粒表面改性的聚合物例如有日本特开平8-259876号公报中所述的聚合物、或市售的各种颜料分散用的聚合物或低聚物等。
本发明中,从形成高亮度的绿色像素的角度考虑,(A)着色剂优选占全部固形成分中的5-70质量%,特别优选占5-60质量%。这里,固形成分是后述溶剂以外的成分。
关于本发明的放射线敏感性组合物中所含的(B)碱溶性树脂,只要其对在形成着色层时的显影处理步骤中使用的碱显影液具有可溶性即可,没有特别限定,通常是具有羧基、酚式羟基等酸性官能团的聚合物。其中,优选含有具羧基的聚合物,特别优选具有一个以上羧基的烯键式不饱和单体(以下称为“含羧基不饱和单体”)和其它可共聚的烯键式不饱和单体(以下称为“共聚性不饱和单体”)的共聚物(以下称为“含羧基共聚物”)。
含羧基不饱和单体例如有:
(甲基)丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等不饱和一羧酸;
马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸、柠康酸酐、中康酸等不饱和二羧酸或其酸酐;
琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯;
ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等两个末端具有羧基和羟基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯等。
上述含羧基的不饱和单体可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,含羧基不饱和单体优选(甲基)丙烯酸、琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等,特别优选(甲基)丙烯酸。
这些含羧基的不饱和单体可以单独使用或将2种以上混合使用。
含羧基共聚物中,含羧基不饱和单体的共聚比例优选为5-50质量%,进一步优选10-40质量%。此时,该共聚比例低于5质量%,则所得放射线敏感性组合物对碱显影液的溶解性有降低倾向,而超过50质量%,则对碱显影液的溶解性过大,用碱显影液显影时,有容易导致像素从基板上脱落或像素表面的膜粗糙的倾向。
共聚性不饱和单体例如有:
马来酰亚胺;
N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺基苯甲酸酯、N-琥珀酰亚胺基-4-马来酰亚胺基丁酸酯、N-琥珀酰亚胺基-6-马来酰亚胺基己酸酯、N-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺基丙酸酯、N-(吖啶基)马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺;
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苯酚、间乙烯基苯酚、对乙烯基苯酚、对羟基-α-甲基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚等芳族乙烯基化合物;
茚、1-甲基茚等茚类;
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(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2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙二醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基一缩二丙二醇酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02.6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、一(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、对枯基酚的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯等不饱和羧酸酯;
(甲基)丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯;
乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯;
乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚等其它不饱和醚;
(甲基)丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物;
(甲基)丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-2-羟基乙基(甲基)丙烯酰胺等不饱和酰胺;
1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂族共轭二烯;
聚苯乙烯、聚(甲基)丙烯酸甲酯、聚(甲基)丙烯酸正丁酯、聚硅氧烷等聚合物分子链的末端具有一(甲基)丙烯酰基的大分子单体等。
这些共聚性不饱和单体可以单独使用或将两种以上混合使用。
本发明中,共聚性不饱和单体优选含有选自N-取代马来酰亚胺、芳族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯、聚合物分子链的末端具有一(甲基)丙烯酰基的大分子单体的至少一种,进一步优选含有选自N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、(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-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、一(甲基)丙烯酸甘油酯、(甲基)丙烯酸4-羟基苯酯、对枯基酚的环氧乙烷改性(甲基)丙烯酸酯、聚苯乙烯大分子单体、聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体的至少一种,特别优选含有选自N-苯基马来酰亚胺、N-环己基马来酰亚胺、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、一(甲基)丙烯酸甘油酯的至少一种。
本发明中,例如通过使2-(甲基)丙烯酰氧基乙基异氰酸酯等不饱和异氰酸酯化合物与(甲基)丙烯酸2-羟基乙基酯等具有羟基的共聚性不饱和单体共聚得到的碱溶性树脂反应,可以向碱溶性树脂的支链中导入聚合性不饱和键。
本发明中的碱溶性树脂通过凝胶渗透色谱(GPC,洗脱溶剂:四氢呋喃)测定的、经聚苯乙烯换算的重均分子量(以下也称为“Mw”)通常为1,000-45,000,优选3,000-20,000。Mw低于1,000,则有所得被膜的残膜率等降低,图案形状、耐热性等受损,另外电特性变差的可能性,而超过45,000,则有分辨率降低,图案形状受损,另外,通过狭缝喷嘴方式涂布时容易产生干燥异物的可能性。
本发明的碱溶性树脂通过凝胶渗透色谱(GPC,洗脱溶剂:四氢呋喃)测定的、经聚苯乙烯换算的数均分子量(以下也称为“Mn”)通常为1,000-45,000,优选3,000-20,000。
本发明的碱溶性树脂的Mw和Mn之比(Mw/Mn)优选1.0-5.0,更优选1.0-3.0。
本发明的碱溶性树脂例如可以在适当的溶剂中,在2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等自由基聚合引发剂的存在下使(甲基)丙烯酸等不饱和单体共聚来制备。
另外,本发明的碱溶性树脂例如可以在2,2'-偶氮二异丁腈、2,2'-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮二(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)等自由基聚合引发剂,以及吡唑-1-二硫代羧酸氰基(二甲基)甲酯、吡唑-1-二硫代羧酸苄基酯、四乙基秋兰姆二硫化物、双(吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、双(3-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、双(4-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、双(5-甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、双(3,4,5-三甲基-吡唑-1-基硫代羰基)二硫化物、双(吡咯-1-基硫代羰基)二硫化物、双硫代苯甲酰基二硫化物等发挥引发-转移-终止剂作用的分子量控制剂的存在下,在惰性溶剂中,通常为0-150℃、优选50-120℃的反应温度下,通过将作为其构成成分的各不饱和化合物进行活性自由基聚合来制备。
本发明的碱溶性树脂还可以通过在上述自由基聚合引发剂、以及发挥链转移剂作用的多元硫醇化合物的存在下,在适当的溶剂中将作为其构成成分的各不饱和单体进行自由基聚合来制备。这里,多元硫醇化合物是指1个分子中具有2个以上硫醇基的化合物,例如有:三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、四(3-巯基丙酸)季戊四醇酯、双(3-巯基丙酸)四甘醇酯、六(3-巯基丙酸)二季戊四醇酯、四(巯基乙酸)季戊四醇酯、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、四(3-巯基丁酸)季戊四醇酯、1,3,5-三(3-巯基丁基氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等。
本发明的碱溶性树脂可以在如上所述将聚合性不饱和化合物进行自由基聚合后,经由使用2种以上极性不同的有机溶剂的再沉淀法进行纯化。即,将聚合后的良溶剂中的溶液根据需要通过过滤或离心分离等除去不溶的异物,然后注入到大量(通常为聚合物溶液体积的5-10倍量)的沉淀剂(贫溶剂)中,使共聚物再沉淀来纯化。此时,残留在聚合物溶液中的异物中,对沉淀剂可溶的异物残留在液相中,由纯化的碱溶性树脂中被分离。
该再沉淀法中使用的良溶剂/沉淀剂的组合例如有二甘醇一甲醚乙酸酯/正己烷、甲基乙基酮/正己烷、二甘醇一甲醚乙酸酯/正庚烷、甲基乙基酮/正庚烷等。
本发明中,(B)碱溶性树脂的含量相对于100质量份(A)着色剂通常优选10-1,000质量份,特别优选20-500质量份。此时,碱溶性树脂的含量低于10质量份,则例如有碱显影性降低,在未曝光部分的基板上或遮光层上产生残渣或起脏的可能性,而超过1,000质量份,则有着色剂浓度相对降低,薄膜难以实现目标色浓度的可能性。
本发明的(C)多官能性单体是具有2个以上聚合性不饱和键的单体。
上述多官能性单体例如有:
乙二醇、丙二醇等亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇的二(甲基)丙烯酸酯;
甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇等三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯或它们的二羧酸改性物;
聚酯、环氧树脂、氨基甲酸酯树脂、醇酸树脂、有机硅树脂、螺烷树脂等低聚(甲基)丙烯酸酯;
两末端为羟基聚-1,3-丁二烯、两末端为羟基聚异戊二烯、两末端为羟基聚己内酯等两末端为羟基聚合物的二(甲基)丙烯酸酯;
磷酸三[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、或
三聚异氰酸环氧乙烷改性三丙烯酸酯等。
这些多官能性单体中,优选三元以上的多元醇的聚(甲基)丙烯酸酯类或它们的二羧酸改性物。具体来说,优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三甲基丙烯酸季戊四醇酯、四丙烯酸季戊四醇酯、四甲基丙烯酸季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、五甲基丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、六甲基丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物、三甲基丙烯酸季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物、五丙烯酸二季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物、五甲基丙烯酸二季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物等,从着色层的强度高、着色层的表面平滑性优异、且未曝光部分的基板上和遮光层上难以产生起脏、膜残留等的角度考虑,特别优选三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三丙烯酸季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物、以及五丙烯酸二季戊四醇酯与琥珀酸的一酯化物。
上述多官能性单体可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,(C)多官能性单体的含量相对于100质量份(B)碱溶性树脂,通常优选5-500质量份,特别优选20-300质量份。这种情况下,多官能性单体的含量低于5质量份,则有像素的强度或表面平滑性降低的倾向,而超过500质量份,则有例如碱显影性降低,容易在未曝光部分的基板上或遮光层上产生起脏、膜残留等的倾向。
本发明中,也可以将多官能性单体的一部分置换为具有1个聚合性不饱和键的单官能性单体。
上述单官能性单体例如有:琥珀酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯]、邻苯二甲酸一[2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯]等二元以上的多元羧酸的一[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯,ω-羧基聚己内酯一(甲基)丙烯酸酯等两末端具有羧基和羟基的聚合物的一(甲基)丙烯酸酯,或N-(甲基)丙烯酰基吗啉、N-乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-ε-己内酰胺,除此之外还有作为市售商品的M-5600(商品名,东亚合成(株)制备)等。
这些单官能性单体可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明的单官能性单体的含有比例相对于多官能性单体和单官能性单体的总量优选为90质量%以下,更优选50质量%以下。此时,单官能性单体的使用比例超过90质量%,则像素强度或表面平滑性有降低倾向。
本发明中使用的(D)放射线敏感性聚合引发剂是通过可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等放射线的曝光,产生可引发上述(C)多官能性单体以及根据情形使用的单官能性单体的聚合的活性种的化合物。
本发明中,通过含有上述式(1)所示的化合物(D)作为放射线敏感性聚合引发剂,可以获得灵敏度高、且分散稳定性优异的放射线敏感性组合物。
即,(二氨基)二苯甲酮化合物等放射线敏感性聚合引发剂通常大多在分子中具有多个氨基,本发明人考虑到该多个氨基与C.I.颜料绿58相互作用,破坏分散状态,会产生异物,为此进行了深入的研究,结果发现:上式(1)所示的化合物最适合与C.I.颜料绿58组合。
上式(1)中,R1和R3优选为氢原子,R2和R4优选为氢原子或碳原子数1-12的烷基,R2和R4更优选为氢原子或碳原子数1-6的烷基。
上式(1)所示的噻吨酮类化合物的具体例子有:噻吨酮、2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2-十二烷基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮等。
这些噻吨酮类化合物中,优选2-甲基噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二甲基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮。
本发明中,噻吨酮类化合物可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,优选将其它放射线敏感性聚合引发剂与上述噻吨酮类化合物一起使用。这种情况下,从分散稳定性的角度考虑,噻吨酮类化合物的含量在放射线敏感性聚合引发剂中优选为1-75质量%,更优选5-50质量%。通过使用上述放射线敏感性聚合引发剂,可以获得灵敏度高、且分散稳定性优异的放射线敏感性组合物。
其它放射线敏感性聚合引发剂例如有:苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物、三嗪类化合物、O-酰肟类化合物、
Figure BDA00003444205000121
盐类化合物、苯偶姻类化合物、二苯甲酮类化合物、α-二酮类化合物、多环醌类化合物、呫吨酮类化合物、重氮类化合物、亚氨基磺酸酯类化合物等。
本发明中,其它放射线敏感性聚合引发剂可以单独使用或将2种以上混合使用,本发明的其它放射线敏感性聚合引发剂优选为选自苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物和O-酰肟类化合物的至少一种。
本发明优选的其它放射线敏感性聚合引发剂中,苯乙酮类化合物的具体例子有:2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、1-羟基环己基·苯基酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮、1,2-辛烷二酮等。
这些苯乙酮类化合物中,特别优选2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、1,2-辛二酮等。
上述苯乙酮类化合物可以单独使用或将2种以上混合使用。
上述联咪唑类化合物的具体例子有:2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑等。
这些联咪唑类化合物中,优选2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑、2,2’-双(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑等,特别优选2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑。
上述联咪唑类化合物可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,使用联咪唑类化合物作为其它放射线敏感性聚合引发剂时,从可进一步改善灵敏度的角度考虑,优选与下述的氢供体结合使用。
这里所述的“氢供体”是指可向通过曝光由联咪唑类化合物产生的自由基供给氢原子的化合物。
本发明的氢供体优选下述定义的硫醇类化合物。
上述硫醇类化合物包含以苯环或杂环作为母核,具有1个以上、优选1-3个、进一步优选1-2个与该母核直接结合的巯基的化合物。
硫醇类化合物可以具有各1个以上的苯环或杂环,也可以具有苯环和杂环两者。具有2个以上这些环时,可以形成或不形成稠合环。
硫醇类化合物具有2个以上巯基时,只要残留至少一个游离巯基,其余的巯基的1个以上即可以被烷基、芳烷基或芳基取代,进而,只要残留有至少一个游离巯基,即可以具有2个硫原子通过亚烷基等二价有机基团而结合的结构单元、或者是2个硫原子以二硫化物的形式结合的结构单元。
硫醇类化合物在巯基以外的位置可以进一步被羧基、烷氧基羰基、取代烷氧基羰基、苯氧基羰基、取代苯氧基羰基、腈基等取代。
上述硫醇类化合物的具体例子有:2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑、2-巯基苯并咪唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、2-巯基-2,5-二甲基氨基吡啶等。
这些硫醇类化合物中,优选2-巯基苯并噻唑、2-巯基苯并噁唑,特别优选2-巯基苯并噻唑。
本发明中,硫醇类化合物可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,将硫醇类化合物与联咪唑类化合物结合使用时,硫醇类化合物的含量相对于100质量份联咪唑类化合物优选1-300质量份以下,特别优选5-200质量份以下,进一步优选10-150。此时,氢供体的含量低于1质量份,则灵敏度的改良效果有降低倾向,而超过300质量份,则所形成的着色层在显影时有容易从基板上脱落的倾向。
上述O-酰肟类化合物是具有肟酯结构(>C=N-O-CO-)的化合物。其具体例子例如有:1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-壬烷-1,2-壬烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-戊烷-1,2-戊烷-2-肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-苯甲酰基-9H-咔唑-3-基]-辛烷-1-酮肟-O-乙酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(1,3,5-三甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-丁基-6-(2-乙基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷-1-酮肟-O-苯甲酸酯、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基]-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟等。
这些O-酰肟类化合物中,特别优选1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟、1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧杂戊环基)甲氧基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟等。
上述O-酰肟类化合物可以单独使用或将2种以上混合使用。
本发明中,(D)放射线敏感性聚合引发剂的含量相对于100质量份(C)多官能性单体通常优选0.01-120质量份,特别优选1-100质量份,进一步优选1-70质量份。这种情况下,放射线敏感性聚合引发剂的含量低于0.01质量份,则有曝光导致的固化不足,难以获得像素图案按照规定排列配置而成的滤色器的可能性,而超过120质量份,则有形成的像素图案在显影时容易从基板上脱落的倾向。
本发明的放射线敏感性组合物含有上述(A)-(D)成分,还可以根据需要进一步含有其它添加剂。
这里,其它添加剂例如有玻璃、氧化铝等填充剂;聚乙烯醇、聚(丙烯酸氟烷基酯)类等高分子化合物;非离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂等表面活性剂;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-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)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-巯基丙基三甲氧基硅烷等贴合促进剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基苯酚等抗氧化剂;2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮类等紫外线吸收剂;聚丙烯酸钠等抗凝剂;丙二酸、己二酸、衣康酸、柠康酸、富马酸、中康酸等碱溶性改善剂等。
本发明中,放射线敏感性组合物可根据适当的方法制备,例如可以将(A)成分和上述(B)-(D)成分与后述的溶剂或添加剂一起混合来制备,优选在溶剂中,在分散剂和根据需要添加的分散助剂的存在下,根据情况,将(A)着色剂与(B)成分的一部分一起,例如用珠磨机、辊磨机等粉碎,同时混合并分散,制成颜料分散液,将该分散液与(B)-(D)成分和根据需要进一步追加的溶剂或添加剂混合来制备。
上述颜料分散液的制备中使用的分散剂例如可使用阳离子类、阴离子类、非离子类或两性等适当的分散剂,优选聚合物分散剂。具体来说有改性丙烯酸类共聚物、丙烯酸类共聚物、聚氨酯、聚酯、高分子共聚物的烷基铵盐或磷酸酯盐、阳离子性梳型接枝聚合物等。这里,阳离子性梳型接枝聚合物是指在1分子具有多个碱性基团(阳离子性官能团)的主干聚合物上接枝结合2分子以上的枝聚合物而成的结构的聚合物,例如有:由主干聚合物部分为聚乙烯亚胺、枝聚合物部分为ε-己内酯的开环聚合物构成的聚合物。这些分散剂中,优选改性丙烯酸类共聚物、聚氨酯、阳离子性梳型接枝聚合物。
上述分散剂可以经商业途径获得,例如改性丙烯酸类共聚物有:Disperbyk-2000、Disperbyk-2001、BYK-LPN21116、BYK-LPN21324(以上由BYKChemie(BYK)制备),聚氨酯有:Disperbyk-161、Disperbyk-162、Disperbyk-165、Disperbyk-167、Disperbyk-170、Disperbyk-182(以上由BYKChemie(BYK)制备)、Solsperse76500(Lubrizol(株)制备),阳离子性梳型接枝聚合物有:Solsperse24000(Lubrizol(株)制备)、AJISPERPB821、AJISPERPB822、AJISPERPB823、AJISPERPB824、AJISPERPB827(味之素Fine-techno株式会社制备)等。
这些分散剂可以单独使用或将2种以上混合使用。分散剂的含量相对于100质量份(A)着色剂通常为100质量份以下,优选0.5-100质量份,进一步优选1-70质量份,特别优选10-50质量份。此时,分散剂的含量超过100质量份,则显影性等可能受损。
本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物以上述(A)-(D)成分为必需成分,根据需要含有上述添加剂成分,也可以配合溶剂,制成液状组合物。
上述溶剂只要可以将构成放射线敏感性组合物的(A)-(D)成分或添加剂成分分散或溶解、且不与这些成分反应、具有适度的挥发性即可,可以适当选择使用。
上述溶剂可例举以下:
乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一正丙基醚、乙二醇一正丁基醚、二甘醇一甲醚、二甘醇一乙醚、二甘醇一正丙基醚、二甘醇一正丁基醚、三甘醇一甲醚、三甘醇一乙醚、丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一正丙醚、丙二醇一正丁基醚、一缩二丙二醇一甲醚、一缩二丙二醇一乙醚、一缩二丙二醇一正丙基醚、一缩二丙二醇一正丁基醚、二缩三丙二醇一甲醚、二缩三丙二醇一乙醚等(聚)亚烷基二醇一烷基醚;
乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯、二甘醇一甲醚乙酸酯、二甘醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯等(聚)亚烷基二醇一烷基醚乙酸酯;
二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等醚类;
甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;
二乙酸丙二醇酯、二乙酸1,3-丁二醇酯、二乙酸1,6-己二醇酯等二乙酸酯类;
乳酸甲酯、乳酸乙酯等乳酸烷基酯;
2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊基、乙酸异戊基、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧代丁酸乙酯等其它酯类;
甲苯、二甲苯等芳族烃;
N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮等酰胺或内酰胺类。
这些溶剂中,从颜料分散性、颜料以外的成分的溶解性、涂布性等角度考虑,优选丙二醇一甲醚、乙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、二甘醇二甲醚、二甘醇甲基乙基醚、环己酮、2-庚酮、3-庚酮、二乙酸丙二醇酯、二乙酸1,3-丁二醇酯、二乙酸1,6-己二醇酯、乳酸乙酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁基酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁基酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸正戊基、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸乙酯。
上述溶剂可以单独使用或将2种以上混合使用。
也可以与上述溶剂一起结合使用苄基乙醚、二正己基醚、丙酮基丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄基醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙二醇一苯基醚乙酸酯等高沸点溶剂。
上述高沸点溶剂可以单独使用或将2种以上混合使用。
溶剂的含量没有特别限定,从所得放射线敏感性组合物的涂布性、稳定性等角度考虑,优选溶剂的含量使该组合物的除去了溶剂之外的各成分的总浓度通常为5-50质量%,特别是10-40质量%。
本发明的滤色器具备由本发明的放射线敏感性组合物形成的绿色像素。
以下对于形成本发明的滤色器的方法进行说明。
首先,根据需要在基板的表面上形成遮光层,以区划形成像素的部分,在该基板上涂布分散有本发明的绿色颜料的放射线敏感性组合物的液状组合物,然后进行预烘,使溶剂蒸发,形成涂膜。接着,经由光掩模对该涂膜进行曝光,然后使用碱显影液进行显影,溶解除去涂膜的未曝光部分,然后通过后烘形成绿色的像素图案按规定的排列配置的像素阵列。
然后,使用分散有红色或蓝色颜料的各放射线敏感性组合物的液状组合物,与上述同样地进行各液状组合物的涂布、预烘、曝光、显影和后烘,在同一基板上依次形成红色的像素阵列和蓝色的像素阵列,得到红色、绿色和蓝色三原色的像素阵列在基板上配置的滤色器。不过,本发明中,形成各色像素的顺序不限于上述。
形成像素时所使用的基板例如可以是玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳族聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。
也可根据需要对这些基板实施使用硅烷偶联剂等的试剂处理、等离子体处理、离子电镀处理、溅射、气相反应法、真空蒸镀等适当的前处理。
将放射线敏感性组合物的液状组合物涂布在基板上时,可以采用喷涂法、辊涂法、旋涂法、缝型模涂布法、棒涂法、喷墨法等适当的涂布法,特别优选旋涂法、缝型模涂布法。
涂布厚度按照干燥后的膜厚通常为0.1-10μm,优选0.2-8.0μm,特别优选0.2-6.0μm。
形成像素时使用的放射线例如可使用可见光、紫外线、远紫外线、电子射线、X射线等,优选波长在190-450nm范围的放射线。
放射线的曝光量通常优选10-10,000J/m2。本发明的放射线敏感性组合物即使在400J/m2以下的曝光量下,也不会发生显影时的像素图案的缺损或剥离。
上述碱显影液例如优选碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾、四甲基氢氧化铵、胆碱、1,8-二氮杂双环-[5.4.0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环-[4.3.0]-5-壬烯等的水溶液。
上述碱显影液中也可以适当添加例如甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂等。碱显影后通常进行水洗。
显影处理方法可采用喷淋显影法、喷雾显影法、浸渍显影法、水坑式显影法等。显影条件优选在常温下为5-300秒。
上述得到的本发明的滤色器亮度高、且彩色再现范围广,因此在彩色液晶显示元件、彩色摄像管元件、彩色传感器等中极为有用。
本发明的彩色液晶显示元件具备本发明的滤色器。
作为本发明的彩色液晶显示元件的一个实施方案,通过使用本发明的用于形成着色层的放射线敏感性组合物,如上所述在薄膜晶体管基板阵列上形成像素,可以制备亮度特别高、且彩色再现范围广的彩色液晶显示元件。
实施例
以下给出实施例,进一步具体说明本发明的实施方案,但本发明并不限于下述实施例。
颜料分散液的制备
制备例1
将含有40质量份作为(A)着色剂的C.I.颜料绿58和C.I.颜料黄150的60/40(质量比)的混合物、24质量份作为分散剂的Disperbyk-2001(BYKChemie(BYK)制备,固形成分浓度45.1质量%)、以及136质量份作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯的混合液用珠磨机混合分散12小时,制备颜料分散液(A-1)。
制备例2
将含有40质量份作为(A)着色剂的C.I.颜料绿58和C.I.颜料黄138的40/60(质量比)的混合物、24质量份作为分散剂的Disperbyk-2001(BYKChemie(BYK)制备,固形成分浓度45.1质量%)、以及136质量份作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯的混合液用珠磨机混合分散12小时,制备颜料分散液(A-2)。
制备例3
将含有40质量份作为(A)着色剂的C.I.颜料绿58、C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄150的19/41/40(质量比)的混合物、24质量份作为分散剂的Disperbyk-2001(BYKChemie(BYK)制备,固形成分浓度45.1质量%)、以及136质量份作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯的混合液用珠磨机混合分散12小时,制备颜料分散液(A-3)。
制备例4
将含有40质量份作为(A)着色剂的C.I.颜料绿36和C.I.颜料黄150的55/45(质量比)的混合物、24质量份作为分散剂的Disperbyk-2001(BYKChemie(BYK)制备,固形成分浓度45.1质量%)、以及136质量份作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯的混合液用珠磨机混合分散12小时,制备颜料分散液(A-4)。
合成例1
(B)碱溶性树脂的合成
向具备冷凝管、搅拌机的烧瓶中加入2.5质量份2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈)和200质量份乙二醇一甲醚乙酸酯,接着加入15质量份甲基丙烯酸、10质量份ω-羧基二己内酯一丙烯酸酯、15质量份N-苯基马来酰亚胺、33质量份甲基丙烯酸2-乙基己基酯、12质量份苯乙烯、15质量份一甲基丙烯酸甘油酯和5.0质量份α-甲基苯乙烯二聚体(链转移剂),进行氮置换,然后缓慢搅拌,将反应溶液升温至80℃,保持该温度聚合3小时。然后将反应溶液升温至100℃,追加0.5质量份2,2’-偶氮二(2,4-二甲基戊腈),再继续聚合1小时,得到树脂溶液(固形成分浓度=30质量%)。所得树脂的Mw=14,000,Mn=5,700。将该树脂溶液称为“树脂溶液(B-1)”。
实施例1
液状组合物的制备
使用400质量份颜料分散液(A-1)、作为(B)碱溶性树脂的200质量份树脂溶液(B-1)、作为(C)多官能性单体的60质量份六丙烯酸二季戊四醇酯、作为(D)放射线敏感性聚合引发剂的6质量份2,4-二乙基噻吨酮、5质量份1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟(CibaSpecialtyChemicals制备,商品名IRGACUREOX02)、2质量份2,2'-双(2-氯苯基)-4,5,4',5'-四苯基-1,2'-联咪唑以及2质量份2-巯基苯并噻唑,以及作为溶剂的丙二醇一甲醚乙酸酯进行混合,使固形成分浓度达到20.0%,制备液状组合物(G1)。
按以下顺序对液状组合物(G1)进行评价,评价结果示于表2中。
异物和灵敏度的评价
使用旋涂仪将液状组合物(G1)涂布在钠玻璃基板上(该基板上形成有防止表面溶出钠离子的SiO2膜),然后用90℃的热板预烘100秒,形成膜厚2.5μm的涂膜。
接着,将该基板冷却至室温,然后用高压汞灯、经由光掩模(狭缝宽度90μm),用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线、以400J/m2的曝光量对涂膜进行曝光,然后以显影压力110kPa、显影液流量1.2L/分钟的条件、用90秒向该基板喷出含有23℃、0.04质量%氢氧化钾水溶液的30℃的显影液,由此进行喷淋显影。然后将该基板用超纯水洗涤并风干,进一步在220℃的洁净烘箱内进行30分钟的后烘,在基板上形成绿色的条纹状像素图案排列而成的像素阵列。
通过光学显微镜观察所得基板上的像素图案,在像素图案上未见异物,图案边缘未见缺损。
色度评价
使用旋涂仪,改变转数,将液状组合物(G1)涂布在钠玻璃基板上(该基板上形成有防止表面溶出钠离子的SiO2膜),涂布3片基板,然后用90℃的热板预烘4分钟,形成膜厚不同的3片涂膜。
接着,将这些基板冷却至室温,然后用高压汞灯、经由光掩模,用含有365nm、405nm和436nm各波长的放射线、以400J/m2的曝光量对涂膜进行曝光,然后以显影压力1kgf/cm2(喷嘴直径1mm)向这些基板喷出含有23℃、0.04质量%氢氧化钾水溶液的显影液,由此进行喷淋显影。然后将该基板用超纯水洗涤并风干,进一步在220℃的洁净烘箱内进行30分钟的后烘,在基板上形成200×200μm的点状图案。
对于所得点状图案,使用色彩分析仪(大塚电子(株)制,MCPD2000),以C光源、2度视野测定CIE表色系的色度坐标值(x,y)和刺激值(Y)。由测定结果求出一定的色度坐标值y下的色度坐标值x、刺激值(Y)。评价结果如表2所示。Y值越大则表示透光率(亮度)越高。
实施例2-6和比较例1-8
将实施例1中的构成成分的种类和量如表2所示变更,除此之外与实施例1同样进行,制备液状组合物(G2)-(G14)。
接着,分别使用液状组合物(G2)-(G14)代替液状组合物(G1),除此之外与实施例1同样进行评价。结果如表2所示。
Figure BDA00003444205000241
C-1:六丙烯酸二季戊四醇酯
D-1:2,4-二乙基噻吨酮
D-2:2-异丙基噻吨酮和4-异丙基噻吨酮的混合物(商品名DAROCUREIDX,C iba Specialty Chemicals制备)
D-3:1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰基)乙酮肟(商品名IRGACURE OX02,Ciba Specialty Chemicals制备)
D-4:2,2′-双(2-氯苯基)-4,5,4′,5′-四苯基-1,2′-联咪唑
D-5:2-巯基苯并噻唑
D-6:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮(商品名IRUGACURE3 69,Ciba Specialty Chemicals制备)
D-7:二苯甲酮
D-8:2,4-二乙基氨基二苯甲酮
D-9:2,4-二甲基氨基二苯甲酮
表2
液状组合物 异物 图案缺损 色度x 色度y Y值
实施例1 G1 0.292 0.600 57.8
实施例2 G2 0.292 0.600 57.5
实施例3 G3 0.332 0.540 74.0
实施例4 G4 0.292 0.600 55.6
实施例5 G5 0.292 0.600 57.7
实施例6 G6 0.292 0.600 57.6
比较例1 G7 0.292 0.600 57.6
比较例2 G8 0.292 0.600 57.5
比较例3 G9 0.292 0.600 57.9
比较例4 G10 0.332 0.540 74.2
比较例5 G11 0.292 0.600 54.6
比较例6 G12 0.292 0.600 55.8
比较例7 G13 0.292 0.600 57.6
比较例8 G14 0.292 0.600 57.5
由表1和表2可知,使用C.I.颜料绿58作为着色剂、使用噻吨酮类化合物作为聚合引发剂时,作为亮度指标的透光率的(Y值)高,且像素上没有异物生成,未见图案的缺损。

Claims (4)

1.用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物,该组合物含有(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)多官能性单体和(D)放射线敏感性聚合引发剂,(A)着色剂含有C.I.颜料绿58,且(D)放射线敏感性聚合引发剂含有:
选自苯乙酮类化合物、联咪唑类化合物和O-酰基肟类化合物的至少一种化合物以及
2,4-二乙基噻吨酮。
2.权利要求1所述的用于形成绿色像素的放射线敏感性组合物,其特征在于,(B)碱溶性树脂是具有一个以上羧基的烯键式不饱和单体与该烯键式不饱和单体以外的可共聚的烯键式不饱和单体的共聚物。
3.滤色器,该滤色器具备使用权利要求1或2所述的放射线敏感性组合物形成的像素。
4.液晶显示元件,该液晶显示元件具备权利要求3所述的滤色器。
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