着色固化性树脂组合物的制作方法_6

文档序号:9510082阅读:来源:国知局

[0319] 本发明的着色固化性树脂组合物,根据需要,可包含填充剂、其他的高分子化合 物、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、光稳定剂、链转移剂等各种添加剂。
[0320] 作为使用本发明的着色固化性树脂组合物形成着色图案的方法,可列举例如将本 发明的着色固化性树脂组合物在基板或另外的树脂层(例如,在基板上在先形成的另外的 着色固化性树脂组合物层等)上涂布,将溶剂等挥发成分除去/干燥而形成着色层,经由光 掩模而使该着色层曝光,进行显影的方法;使用不需要光刻法的喷墨设备的方法等。
[0321] 对于这种情形的涂膜的膜厚并无特别限定,能够根据使用的材料、用途等适当地 调整,例如,为〇· 1~30 μ m,优选为1~20 μ m,更优选为1~6 μ m。
[0322] 对于着色固化光性树脂组合物的涂布方法,可列举例如挤出涂布法、直接凹印辊 涂布法、反转凹印辊涂布法、CAP涂布法、模压涂布法等。此外,可使用浸涂机、棒涂机、旋涂 机、狭缝和旋转涂布机、狭缝涂布机(有时也称为模压涂布机、帘式流动涂布机、无旋转涂 布机)等涂布机涂布。
[0323] 对于溶剂的除去/干燥,可列举例如自然干燥、通风干燥、减压干燥、加热干燥等。 具体的干燥温度优选10~120°c,更优选25~100°C。
[0324] 干燥时间优选10秒~60分钟,更优选30秒~30分钟。
[0325] 减压干燥优选在50~150Pa的压力下、20~25 °C的范围进行。
[0326] 对于干燥后的涂膜,经由用于形成目标图案的光掩模进行曝光。
[0327] 对于此时的光掩模上的图案形状并无特别限定,可使用适合目标用途的图案形 状。
[0328] 作为用于曝光的光源,优选产生250~450nm的波长的光的光源。具体地,可列举 水银灯、发光二极管、金属卤化物灯、卤素灯等,可使用将特定波长范围截断的滤波器截断, 或者使用将特定波长范围取出的带通滤波器选择性地取出而曝光。
[0329] 由于能够对曝光面全体均匀地照射平行光线,进行掩模和基板的正确的对位,因 此优选使用掩模对准器和步进器等装置。
[0330] 通过在曝光后与显影液接触而使规定部分例如未曝光部分溶解、显影,从而能够 得到图案。作为显影液,可列举碱性化合物(氢氧化钾、碳酸钠、氢氧化四甲基铵等)的水 溶液等。该显影液可包含表面活性剂。
[0331] 显影方法可以是旋覆浸没(A F;hpUddle)法、浸渍法、喷雾法等的任何方法。进 而,在显影时可使基板倾斜任意的角度。显影后优选进行水洗。
[0332] 进而,根据需要,可进行后烘焙。后烘焙优选例如150~230°C、10~240分钟的 范围。
[0333] 采用本发明的着色固化性树脂组合物,能够得到耐热性、耐光性良好的涂膜、图案 和高品质的滤色器。此外,能够以公知的形态在具有这些滤色器或图案作为其构成部件的 一部分的显示装置,例如公知的液晶显示装置、有机EL装置、固体摄像元件等各种与着色 图像关联的全部设备中利用。
[0334] 接下来,列举实施例,对本发明更具体地说明。例中,表示含量乃至使用量的%和 份,只要无特别说明,则为质量基准。
[0335] 以下中,化合物的结构通过质量分析(LC :Agilent制1200型、MASS :Agilent制 LC/MSD型)确认。
[0336] [合成例1]
[0337] 在2-氨基-4-甲基磺酰基-6-硝基苯酚(CAS No. 101861-04-5) 7. 5份中加入水 65份后,加入氢氧化钠1. 3份,使其溶解。在冰冷却下,加入35%亚硝酸钠(和光纯药工业 (株)制造)水溶液6. 1份,接下来,每次少量地加入35 %盐酸19. 4份,使其溶解,搅拌2 小时,得到了包含重氮盐的悬浮液。接下来,缓慢地加入使氨基硫酸(和光纯药工业(株) 制造)5. 6份溶解于水26份中的水溶液,使过量的亚硝酸钠非活性化。
[0338] 接下来,使3-甲基-1-苯基-5-吡唑酮(和光纯药工业(株)制造)5. 6份在水 70份中悬浮,使用氢氧化钠,将pH调节到8. 0。向其中边适当地追加10%氢氧化钠溶液以 使pH在7-7. 5的范围内,边历时15分钟滴入上述包含重氮盐的悬浮液。滴入结束后,通过 进一步搅拌30分钟,从而得到黄色的悬浮液。搅拌1小时。将过滤得到的黄色固体在减压 下在60°C下干燥,得到了由式(p-2)表示的化合物11.7份(收率87%)。
[0340] 将式(p-2)的化合物10份放入二甲基甲酰胺(东京化成工业(株)制造)100份 中溶解,加入硫酸铵铬(ΠΙ) 12水合物(和光纯药工业(株)制造)3. 1份、醋酸钠(和光纯 药工业(株)制造)I. 1份后,加热回流4个半小时。冷却到室温后,将反应溶液注入20% 食盐水1500份中,将过滤后得到的红橙色固体在60°C下干燥,得到了由式(z-2)表示的化 合物13.6份(收率63% )。
[0341]
[0342] [合成例2]
[0343] 在具备搅拌器、温度计、回流冷却器和滴液漏斗的烧瓶内,以0. 02L/分钟使氮流 入而形成氮气氛,装入丙二醇单甲基醚乙酸酯305份,边搅拌边加热到70°C。接下来,将丙 烯酸60份、丙烯酸3,4_环氧三环[5.2. LO26]癸酯(将由式(I-I)表示的化合物和由式 (II-I)表示的化合物以摩尔比50 :50混合。)440份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯140份 中,制备溶液,使用滴液漏斗历时4小时将该溶解液滴入保温于70°C的烧瓶内。
[0345] 另一方面,使用另外的滴液漏斗历时4小时将聚合引发剂2,2' -偶氮二(2,4_二 甲基戊腈)30份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯225份中的溶液滴入烧瓶内。聚合引发剂 的溶液的滴入结束后,在70°C下保持4小时,然后冷却到室温,得到了重均分子量(Mw)为 9. I X 103、分子量分布为2. 16、固形分34. 8%、固形分换算的酸值为81mg-K0H/g的树脂Bl 溶液。树脂B1具有下述所示的结构单元。
[0347] 使用GPC法在以下的条件下进行合成例中得到的树脂的重均分子量(Mw)和数均 分子量(Mn)的测定。
[0348] 装置:K2479 ((株)岛津制作所制造)
[0349] 柱:SHIMADZU Shim-pack GPC-80M
[0350] 柱温度:40 °C
[0351] 溶剂:THF (四氢呋喃)
[0352] 流速:1. OmT,/mi η
[0353] 检测器:RI 校正用标准物质:TSK STANDARD P0LYSTYRENEF-40、F-4、F-288、 A-2500、A-500 (东 y -(株)制造)
[0354] 将上述得到的聚苯乙烯换算的重均分子量和数均分子量之比(Mw/Mn)作为分子 量分布。
[0355] 实施例
[0356] 以成为表3中所示的组成的方式,将各成分混合,得到了着色固化性树脂组合物。
[0360] ?对于颜料,与颜料分散剂和E-I 2)栏记载的量的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,预 先分散而成。
[0361] 2)Ε-12)表示丙二醇单甲基醚乙酸酯含量的合计。
[0362] 再有,表3中,各成分表示以下的内容。此外,树脂(B)表示固形分换算的质量份。
[0363] 化合物(Α2):由式(1-C23)表示的化合物
[0364] 化合物Al :由式(ζ-2)表示的化合物
[0365] 化合物(A3):下式
[0367] 颜料:C. I.颜料红254
[0368] 树脂⑶:树脂BI
[0369] 聚合性化合物(C):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD (注册商标)DPHA ;日本化药 (株)制造)
[0370] 光聚合引发剂(D) :2_苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮 (Irgacure369 ;BASF 社制造)
[0371] 聚合引发助剂(Dl) :2,4-二乙基噻吨酮(KAYA⑶RE (注册商标)DETX-S ;日本化药 (株)制造)
[0372] 聚合引发剂(D2) :0XE01 (BASF社制造)
[0373] 溶剂(E) :E-1 :丙二醇单甲基醚乙酸酯
[0374] 溶剂(E) :E-2 :丙二醇单甲基醚
[0375] 溶剂(E) :E-3 :双丙酮醇
[0376] [着色图案的制作]
[0377] 在2英寸见方的玻璃基板(4 一夕少XG ; 3 -二'7夕社制造)上,采用旋涂法涂布 着色固化性树脂组合物后,在100 °C下预烘焙3分钟,形成了组合物层。放冷后,使基板上的 组合物层与具有图案的石英玻璃制光掩模的间隔成为100μπι,使用曝光机(TME-150RSK; 卜7°3 y (株)制造),在大气气氛下以150mJ/cm2的曝光量(365nm基准)进行光照射。 再有,作为光掩模,使用了形成了 IOOym线和间隙图案的掩模。光照射后,将上述涂膜在包 含非离子系表面活性剂〇. 12 %和碳酸钠2 %的水系显影液中在23°C下浸渍显影80秒,水洗 后,在烘箱中、230°C下进行20分钟后烘焙,得到了着色图案。
[0378] [膜厚测定]
[0379] 对于得到的着色图案,使用膜厚测定装置(DEKTAK3 ;日本真空技术(株)制造)测 定膜厚。将结果示于表3。
[0380] [色度评价]
[0381] 对于得到的玻璃基板上的着色图案,使用测色机(0SP-SP-200 ;才卩 (株) 制造)测定分光,使用C光源的等色函数,测定CIE的XYZ表色系中的xy色度坐标(X、y) 和三刺激值Y。Y的值越大,表示明亮度越高。将结果示于表3。
[0382] [对比度评价]
[0383] 除了没有使用光掩模进行曝光,没有进行显影以外,进行与着色图案的形成同样 的操作,制作玻璃基板上的着色涂膜。对于该得到的玻璃基板上的着色涂膜,使用对比度测 色机(CT-1 :壶坂电机社制造、检测器:BM-5A、光源:F-10),使空白值为30000,测定了对比 度。将用偏振膜(P0LAX-38S ;少^才社制造)夹持玻璃基板上的着色涂膜的产物作为测定 样品。将结果示于表4。
[0386] 产业上的利用可能性
[0387] 采用本发明的着色固化性树脂组合物,能够制造明亮度和对比度更优异的滤色 器。
【主权项】
1.着色固化性树脂组合物,其包含着色剂(A)、树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合 引发剂(D)和溶剂(E),着色剂(A)为包含选自(i),(ii)和(iii)中的至少1种的着色剂, (i) 由式(A2)表示的化合物式(A2)中,R21~R24各自独立地表示氢原子、碳数1~8的脂肪族烃基或碳数6~10 的1价的芳香族烃基,该脂肪族烃基和该芳香族烃基中所含的氢原子可被羟基、-OR33或卤 素原子取代,R33表示碳数1~8的1价的脂肪族烃基, R25和R26各自独立地表示氢原子或甲基, R27表示亚乙基、丙烷-1,3-二基或丙烷-1,2-二基, R28表示氢原子或碳数1~4的烷基, η表示1~4的整数,η为2以上的整数的情况下,多个R27可彼此相同,也可不同, (ii) 由式(Α1)表示的化合物式(A1)中,R1~R18各自独立地表示氢原子、卤素原子、碳数1~10的1价的脂肪族烃 基、硝基或-so2r29, R29表示-OH、-NHR3°或-R32, R3°表示氢原子、碳数1~10的1价的脂肪族烃基、可用碳数1~4的烷基取代的环己 基、-R31-0-R32、-R31-C0-0-R32、-R31-0-C0-R32、或碳数 7 ~10 的芳烷基, R31表示碳数1~8的2价的脂肪族烃基, R32表示碳数1~8的1价的脂肪族烃基, R19和R2°各自独立地表示氢原子、甲基、乙基或氨基, M1表示Cr或Co, Y表示Na或K, (iii)选自黄色颜料、橙色颜料和红色颜料中的至少一种颜料。2. 根据权利要求1所述的着色固化性树脂组合物,其中,着色剂(A)是包含(i)、(ii) 和(iii)的着色剂。3. 根据权利要求1所述的着色固化性树脂组合物,其中,着色剂㈧为包含⑴和(ii) 的着色剂。4. 根据权利要求1所述的着色固化性树脂组合物,其中,着色剂(A)为包含(i)和 (iii)的着色剂。5.根据权利要求1~4的任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,颜料为选自 C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料红177、C.I.颜料红242和 C.I.颜料红254中的至少1种。6. 根据权利要求1~5的任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,还包含硼络合物 (F)或锌络合物(G)。7. 根据权利要求1~6的任一项所述的着色固化性树脂组合物,其中,Μ1为Cr。8. 滤色器,由根据权利要求1~7的任一项所述的着色固化性树脂组合物形成的。9.显示装置,其包含根据权利要求8所述的滤色器。
【专利摘要】着色固化性树脂组合物,其包含着色剂(A)、树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E),着色剂(A)是包含选自(i),(ii)和(iii)中的至少1种的着色剂。(i)由式(A2)表示的化合物(ii)由式(A1)表示的化合物(iii)选自黄色颜料、橙色颜料和红色颜料中的至少一种颜料。
【IPC分类】C09B67/20, G02B5/20, C09D11/322, G03F7/027
【公开号】CN105264442
【申请号】CN201480032415
【发明人】铃木智也, 芦田徹
【申请人】东友精细化工有限公司
【公开日】2016年1月20日
【申请日】2014年6月5日
【公告号】WO2014196661A1
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