着色固化性树脂组合物的制作方法_3

文档序号:9563867阅读:来源:国知局
改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、丙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙 烯酸酯、己内酯改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性二季戊四醇六(甲基)丙烯 酸酯等。
[0172] 其中,优选为二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸 酯。
[0173] 聚合性化合物(C)的重均分子量优选为150以上2, 900以下,更优选为250~ 1,500以下。
[0174] 关于聚合性化合物(C)的含量,相对于固形物的总量,优选为7~65%质量,更优 选为13~60%质量,进一步优选为17~55%质量。
[0175] 关于树脂(B)与聚合性化合物(C)的含量比[树脂(B):聚合性化合物(C)],按照 质量基准优选为20 :80~80 :20,更优选为35 :65~80 :20。
[0176] 聚合性化合物(C)的含量处于前述范围内时,则存在有着色图案形成时的残膜率 以及滤色器的耐化学品性提高的倾向。
[0177] <聚合引发剂(D) >
[0178] 关于聚合引发剂(D),如果是可通过光和热的作用而产生活性自由基、酸等,引发 聚合的化合物则不会特别限定,可使用公知的聚合引发剂。
[0179] 作为聚合引发剂(D),列举出0-酰基肟化合物、烷基苯酮化合物、联咪唑化合物、 三嗪化合物以及酰基氧化膦化合物等。
[0180] 作为0-酰基肟化合物,列举出N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁 烷-1-酮-2-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺、N-苯 甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-环戊基丙-1-酮-2-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙 基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙 基-6-{2-甲基-4-(3, 3-二甲基-2, 4-二氧杂环戊烷基甲基氧基)苯甲酰基}-9H-咔 唑-3-基]乙烷-1-亚胺、N-乙酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔 唑-3-基]-3-环戊基丙烷-1-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰 基)-9H-味唑-3-基]-3-环戊基丙-1-酮-2-亚胺等。也可使用Irgacure (注册商标) 0XE01、0XE02(以上,巴斯夫公司制),N-1919(ADEKA公司制)等市售品。其中,优选为选自 由N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亚胺、N-苯甲酰氧基-1-(4-苯 基硫烷基苯基)辛烧 _1_酮_2_亚胺以及N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)_3_环 戊基丙-1-酮-2-亚胺组成的组中的至少1种,更优选为N-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫烷 基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺。
[0181] 作为烷基苯酮化合物,列举出2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲基硫烷基苯基)-1_丙 酮、2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-2-苄基-1-丁酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯 基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1- 丁酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2-羟 基-2-甲基-I-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-1-丙酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲 基-1-(4-异丙烯基苯基)-1_丙酮的低聚物、α,α -二乙氧基苯乙酮、苄基二甲基缩酮等。 也可使用Irgacure (注册商标)369、907、379 (以上,巴斯夫公司制)等市售品。
[0182] 作为联咪唑化合物,列举出2, 2' -双(2-氯苯基)-4, 4',5, 5' -四苯基联咪唑、 2, 2' -双(2, 3-二氯苯基)_4,4',5, 5' -四苯基联咪唑(参照日本特开平6-75372号公 报、日本特开平6-75373号公报等。)、2, 2' -双(2-氯苯基)-4, 4',5, 5' -四苯基联咪 唑、2,2' -双(2-氯苯基)-4,4',5,5' -四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2' -双(2-氯苯 基)-4,4',5,5'-四(二烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三 烷氧基苯基)联咪唑(参照日本特公昭48-38403号公报、日本特开昭62-174204号公报 等。)、4,4',5,5' -位的苯基被烷氧基羰基(carboalkoxy)取代的咪唑化合物(参照日本 特开平7-10913号公报等)等。其中,优选为由下述式表示的化合物以及它们的混合物。
[0184] 作为三嗪化合物,列举出2, 4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)_1,3, 5-三 嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-胡椒 基-1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯 甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]_1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋 喃-2-基)乙烯基]_1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-[2-(4_二乙氨基-2-甲基 苯基)乙烯基]_1,3, 5-三嗪、2, 4-双(三氯甲基)-6-[2-(3, 4-二甲氧基苯基)乙烯 基]-1,3, 5-三嗪等。
[0185] 作为酰基氧化膦化合物,列举出2, 4, 6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。
[0186] 进一步,作为聚合引发剂(D),列举出苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异 丙基醚、苯偶姻异丁基醚等苯偶姻化合物;二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯 甲酮、4-苯甲酰基-4' -甲基二苯基硫化物、3, 3',4, 4' -四(叔丁基过氧基羰基)二苯甲 酮、2, 4, 6-三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9, 10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟脑醌等醌化合 物;IO-丁基-2-氯吖啶酮、苄基、苯基乙醛酸甲酯、茂钛(titanocene)化合物等。它们优 选与后述的聚合引发助剂(Dl)(特别是胺类化合物)进行组合而使用。
[0187] 聚合引发剂(D)优选为包含选自由烷基苯酮化合物、三嗪化合物、酰基氧化膦化 合物、0-酰基肟化合物以及联咪唑化合物组成的组中的至少一种的聚合引发剂,更优选为 包含0-酰基肟化合物的聚合引发剂。
[0188] 关于聚合引发剂(D)的含量,相对于树脂(B)以及聚合性化合物(C)的合计量100 质量份,优选为〇. 1~40质量份,更优选为1~30质量份。
[0189] <聚合引发助剂(Dl) >
[0190] 聚合引发助剂(Dl)是:为了促进由聚合引发剂引发了聚合的聚合性化合物的聚 合而使用的化合物、或者敏化剂。包含聚合引发助剂(Dl)的情况下,通常与聚合引发剂(D) 进行组合而使用。
[0191] 作为聚合引发助剂(Dl),列举出胺类化合物、烷氧基蒽化合物、噻吨酮化合物以及 羧酸化合物等。
[0192] 作为胺类化合物,列举出三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、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异戊酯、苯甲酸2-二甲基氨基 乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4, 4' -双(二甲基氨基) 二苯甲酮(通称米蚩酮)、4, 4' -双(二乙基氨基)二苯甲酮、4, 4' -双(乙基甲基氨基) 二苯甲酮等,其中优选为4,4'_双(二乙基氨基)二苯甲酮。也可使用EAB-F(保土谷化学 工业株式会社制)等市售品。
[0193] 作为烷氧基蒽化合物,列举出9, 10-二甲氧基蒽、2-乙基-9, 10-二甲氧基蒽、 9,IO-二乙氧基恩、2-乙基-9,IO -二乙氧基恩、9,IO-二丁氧基恩、2-乙基-9,IO -二丁氧 基蒽等。
[0194] 作为噻吨酮化合物,列举出2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2, 4-二乙基噻吨 酮、2, 4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
[0195] 作为羧酸化合物,列举出苯基硫烷基乙酸、甲基苯基硫烷基乙酸、乙基苯基硫烷基 乙酸、甲基乙基苯基硫烷基乙酸、二甲基苯基硫烷基乙酸、甲氧基苯基硫烷基乙酸、二甲氧 基苯基硫烷基乙酸、氯苯基硫烷基乙酸、二氯苯基硫烷基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、 萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
[0196] 使用这些聚合引发助剂(Dl)的情况下,关于其含量,相对于树脂(B)以及聚合性 化合物(C)的合计量100质量份,优选为0. 1~30质量份,更优选为1~20质量份。聚合 引发助剂(Dl)的量处于此范围内时,则可以进一步以高灵敏度形成着色图案,滤色器的生 产率倾向于提高。
[0197] < 溶剂(E) >
[0198] 溶剂(E)没有特别限定,可使用该领域中通常使用的溶剂。例如,列举出酯溶剂 (在分子内包含-C00-,不包含-〇-的溶剂)、醚溶剂(在分子内包含-〇-,不包含-coo-的 溶剂)、醚酯溶剂(在分子内包含-COO-和-〇-的溶剂)、酮溶剂(在分子内包含-co-,不包 含-COO-的溶剂)、醇溶剂(在分子内包含0H,不包含-〇-、-CO-以及-COO-的溶剂)、芳香 族烃溶剂、酰胺溶剂、二甲基亚砜等。
[0199] 作为酯溶剂,列举出乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羟基异丁酸甲酯、乙酸乙 酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、甲酸戊酯、乙酸异戊酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁 酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、环己醇乙酸 酯、γ-丁内酯等。
[0200] 作为醚溶剂,列举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁 醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙基 醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氢呋喃、 四氢吡喃、1,4_二噁烷、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇 二丙醚、二乙二醇二丁醚、苯甲醚、苯乙醚、甲基苯甲醚等。
[0201] 作为醚酯溶剂,列举出甲氧基乙酸甲酯、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、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单 乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇 单乙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇甲基醚乙酸酯等。
[0202] 作为酮溶剂,列举出4-羟基-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、环戊酮、环己酮、异佛尔酮等。
[0203] 作为醇溶剂,列举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇、甘油 等。
[0204] 作为芳香族烃溶剂,列举出苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯等。
[0205] 作为酰胺溶剂,列举出N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮 等。
[0206] 这些溶剂可以单独应用也可并用2种以上。
[0207] 其中,优选为丙二醇单甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲醚、3-乙氧基丙酸乙酯、 乙二醇单甲醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙基醚、3-甲氧基丁基乙酸 酯、3-甲氧基-1-丁醇、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮 等,更优选为丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚、二丙二醇甲基醚乙酸酯、 乳酸乙酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基-1-丁醇、3-乙氧基丙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮 等。
[0208] 关于溶剂(E)的含量,相对于着色固化性树脂组合物的总量,优选为70~95%质 量,更优选为75~92%质量。换言之,着色固化性树脂组合物的固形物优选为5~30%质 量,更优选为8~25%质量。
[0209] 溶剂(E)的含量处于前述范围时,则涂布时的平整性变好,另外在形成了滤色器 时色浓度不会不足,因而存在有显示特性变良好的倾向。
[0210] <流平剂(F) >
[0211] 在本发明的着色固化性树脂组合物中,也可包含流平剂(F)。
[0212] 作为流平剂(F),列举出硅氧烷系表面活性剂、氟系表面活性剂以及具有氟原子的 硅氧烷系表面活性剂等。它们也可在侧链具有聚合性基团。
[0213] 作为硅氧烷系表面活性剂,列举出在分子内具有硅氧烷键的表面活性剂等。具体 而言,列举出 Toray silicone DC3PA、Toray silicone SH7PA、Toray silicone DC11PA、 Toray silicone SH21PA、 Toray silicone SH28PA、 Toray silicone SH29PA、 Toray silicone SH3OPAJoray silicone SH8400(商品名:东丽道康宁(株)制),KP321、KP322、 KP323、KP324、KP326、KP340、KP341 (信越化学工业株式会社制),TSF400、TSF401、TSF410、 TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF4446、TSF4452 以及 TSF4460(迈图高新材料?日本合资公 司制)等D
[0214] 作为氟系表面活性剂,列举出在分子内具有氟碳链的表面活性剂等。具体列举出: Fluorad(注册商标)FC430、Fluorad FC431 (住友 3M(株)制),Megafac (注册商标)F142D、 Megafac F171、Megafac F172、Megafac F173、Megafac F177、Megafac F183、Megafac F554、 Megafac R30、Megafac RS-718-K(D1C(株)制),F-TOP(注册商标)EF301、F-TOP EF303、 F-T0P EF351、F-T0P EF352(Mitsubishi Materials Electronic Chemicals(株)制), Surflon (注册商标)S381、Surflon S382、Surflon SClOl、Surflon SC105(旭硝子(株) 制)以及 E5844((株)Daikin Fine Chemical 研究所制)等。
[0215] 作为具有氟原子的硅氧烷系表面活性剂,列举出在分子内具有硅氧烷键以及氟碳 链的表面活性剂等。具体而言,列举出Megafac (注册商标)R08、Megafac BL20、Megafac F475、Megafac F477 以及Megafac F443(D1C(株)制)等。
[0216] 关于流平剂(F)的含量,相对于着色固化性树脂组合物的总量,优选为0. 001 %质 量以上0. 2%质量以下,优选为0.002%质量以上0. 1%质量以下,更优选为0.005%质量以 上0.07%质量以下。流平剂(F)的含量处于前述范围内时,则可使得滤色器的平整性良好。
[0217] <其它的成分>
[0218] 本发明的着色固化性树脂组合物中,也可根据需要而包含填充剂、其它的高分子 化合物、密接促进剂、抗氧化剂、光稳定剂、链转移剂等等本技术领域中公知的添加剂。
[0219] <着色固化性树脂组合物的制造方法>
[0220] 关于本发明的着色固化性树脂组合物,例如,可通过将着色剂(A)、树脂(B)、聚合 性化合物(C)、聚合引发剂(D)、以及根据需要使用的溶剂(E)、流平剂(F)、聚合引发助剂 (Dl)以及其它的成分混合从而调制。
[0221] 关于红色颜料,优选预先将该颜料与溶剂(E)的一部分或全部混合,使用珠磨机 等进行分散直到该颜料的平均粒径成为〇. 2 μπι以下左右为止。
[0222] 此时,也可根据需要配混颜料分散剂、树脂(B)的一部分或全部。通过将剩余的成 分按照成为规定的浓度的方式混合到通过这样操作而获得的颜料分散液中,从而可调制目 标的着色固化性树脂组合物。
[0223] 关于染料(Α-2),优选预先溶解于溶剂(E)的一部分或全部而调制溶液。优选由孔 径0. 01~1 μπι左右的过滤器将该溶液过滤。
[0224] 优选由孔径0. 01~10 μπι左右的过滤器将混合后的着色固化性树脂组合物过滤。
[0225] <滤色器的制造方法>
[0226] 本发明的滤色器由本发明的着色固化性树脂组合物形成。该滤色器可以是具有着 色图案的涂膜,也可以是后述的着色涂膜。
[0227] 作为由本发明的着色固化性树脂组合物制造着色图案的方法,列举出光刻法、喷 墨法、印刷法等。其中,优选为光刻法。
[0228] 光刻法是:将前述着色固化性树脂组合物涂布于基板、干燥而形成着色组合物层, 介由光掩模将该着色组合物层曝光,从而显影的方法。在光刻法中,通过在曝光之时不使用 光掩模,及/或不进行显影,从而可形成作为上述着色组合物层的固化物的着色涂膜。
[0229] 滤色器的膜厚没有特别限定,可根据目的和用途等来适当调整,例如为0. 1~ 30 μ m,优选为0· 1~20 μ m,进一步优选为0· 5~6 μ m。
[0230] 作为基板,可使用石英玻璃、硼硅酸玻璃、氧化铝硅酸盐玻璃、将表面进行二氧化 硅涂布而得到的钠钙玻璃等的玻璃板,或聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二 醇酯等树脂板,硅,在前述基板上形成铝、银、银/铜/钯合金薄膜等而得到的基板。在这些 基板上,也可形成别的滤色器层、树脂层、晶体管、电路等。
[0231] 关于基于光刻法的滤色器的形成,可利用公知或惯用的装置和条件进行。例如可 如下述那样操作而制作。
[0232] 首先,将着色固化性树脂组合物涂布于基板上,通过进行加热干燥(预烘烤)及/ 或减压干燥而去除溶剂等挥发成分从而干燥,获得平滑的着色组合物层。
[0233] 作为涂布方法,列举出旋涂法、狭缝式涂布法、狭缝旋涂法等。
[0234] 进行加热干燥的情况下的温度优选为30~120°C,更优选为50~110°C。另外加 热时间优选为10秒~60分钟,更优选为30秒~30分钟。
[0235] 进行减压干燥的情况下,优选在50~150Pa的压力下在20~25°C的温度范围进 行。
[0236] 着色组合物层的膜厚没有特别限定,根据目标的滤色器的膜厚进行适当选择即 可。
[0237] 接着,着色组合物层介由用于形成目标的着色图案的光掩模而曝光。该光掩模上 的图案没有特别限制,可使用对应于目标的用途的图案。
[0238] 作为曝光中使用的光源,优选为产生波长为250~450nm的光的光源。例如,可 通过针对不足350nm的光而使用可将该波长区域去除的滤波器进行去除,或者也可通过使 用可将这些波长区域取出的带通滤波器(band-pass filter)将436nm附近、408nm附近、 365nm附近的光选择
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