着色组合物、硬化膜、彩色滤光片、彩色滤光片的制造方法、固体摄影元件及液晶显示装置的制造方法_4

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7、颜料绿58、颜料蓝16、颜料蓝75、或颜料蓝15等献菁化合物颜料,颜料蓝56、或颜料 蓝61等Ξ芳基碳鐵化合物颜料,颜料紫23、或颜料紫37等二嗯嗦化合物颜料,颜料红177等 氨基蔥酿化合物颜料,颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红272、颜料澄71、或颜料澄 73等二酬化咯并化咯化合物颜料,颜料红88等硫說化合物颜料,颜料黄139、颜料澄66等异 吗I噪嘟化合物颜料,颜料黄109、或颜料澄61等异吗I噪嘟酬化合物颜料,颜料澄40、或颜料红 216等皮蔥酬化合物颜料,或者颜料紫31等异紫蔥酬化合物颜料。
[0340] 本发明中优选为绿色至青色的有色材料,优选为:颜料绿7、颜料绿36、颜料绿37、 颜料绿58、颜料蓝16、颜料蓝75、或颜料蓝15等献菁化合物颜料,颜料蓝56、或颜料蓝61等Ξ 芳基碳鐵化合物颜料,颜料紫23、或颜料紫37等二嗯嗦化合物颜料,颜料红177等氨基蔥酿 化合物颜料,颜料红254、颜料红255、颜料红264、颜料红272、颜料澄71、或颜料澄73等二酬 化咯并化咯化合物颜料,颜料红88等硫說化合物颜料,颜料黄139、颜料澄66等异吗I噪嘟化 合物颜料,颜料黄109、或颜料澄61等异嘲噪嘟酬化合物颜料,颜料澄40、或颜料红216等皮 蔥酬化合物颜料,或者颜料紫31等异紫蔥酬化合物颜料。
[0341 ]在调配所述染料或者颜料作为分散物的情况下,可依据日本专利特开平9-197118 号公报、日本专利特开2000-239544号公报的记载进行调整。
[0342] 所述料或者颜料的含量可在不损及本发明效果的范围内使用,相对于本发明的着 色组合物的全部固体成分,优选为0.5质量%~70质量%。另外,优选为W吸收强度比 (450nm的吸收/650nm的吸收)成为0.95~1.05的范围的方式添加于着色组合物中。
[0343] 《聚合性化合物》
[0344] 本发明的着色组合物含有聚合性化合物。聚合性化合物例如可列举具有至少一个 乙締性不饱和双键的加成聚合性化合物。
[0345] 具体而言,选自具有至少一个、优选为两个W上的末端乙締性不饱和键的化合物。 此种化合物组群为所述产业领域中广为人知者,本发明中可无特别限定地使用运些化合 物。运些化合物可为例如单体,预聚物即二聚物、Ξ聚物及寡聚物,或者它们的混合物W及 它们的(共)聚合物等化学形态的任一种。
[0346] 单体及其(共)聚合物的例子可列举:不饱和簇酸(例如:丙締酸、甲基丙締酸、衣康 酸、下締酸、异下締酸、顺下締二酸等)或其醋类、酷胺类、W及它们的(共)聚合物,优选为: 不饱和簇酸与脂肪族多元醇化合物的醋、W及不饱和簇酸与脂肪族多价胺化合物的酷胺 类、W及它们的(共)聚合物。另外,也适合使用具有径基或氨基、琉基等亲核性取代基的不 饱和簇酸醋或者酷胺类与单官能或多官能异氯酸醋类或者环氧类的加成反应物,或与单官 能或多官能的簇酸的脱水缩合反应物等。另外,具有异氯酸醋基或环氧基等亲电子性取代 基的不饱和簇酸醋或者酷胺类与单官能或多官能的醇类、胺类、硫醇类的加成反应物,进而 具有面素基或甲苯横酷氧基等脱离性取代基的不饱和簇酸醋或者酷胺类与单官能或多官 能的醇类、胺类、硫醇类的取代反应物也适合。另外,作为其他例子,也可代替所述不饱和簇 酸而使用取代为不饱和麟酸、苯乙締、乙締基酸等的化合物组群。
[0347] 作为脂肪族多元醇化合物与不饱和簇酸的醋的单体的具体例,丙締酸醋例如可列 举:乙二醇二丙締酸醋、Ξ乙二醇二丙締酸醋、1,3-下二醇二丙締酸醋、四亚甲基二醇二丙 締酸醋、丙二醇二丙締酸醋、新戊二醇二丙締酸醋、Ξ径甲基丙烷Ξ丙締酸醋、Ξ径甲基丙 烧Ξ(丙締酷氧基丙基)酸、Ξ径甲基乙烧Ξ丙締酸醋、己二醇二丙締酸醋、1,4-环己二醇二 丙締酸醋、四乙二醇二丙締酸醋、季戊四醇二丙締酸醋、季戊四醇Ξ丙締酸醋、季戊四醇四 丙締酸醋、二季戊四醇二丙締酸醋、二季戊四醇六丙締酸醋、山梨糖醇Ξ丙締酸醋、山梨糖 醇四丙締酸醋、山梨糖醇五丙締酸醋、山梨糖醇六丙締酸醋、Ξ(丙締酷氧基乙基)异氯脈酸 醋、聚醋丙締酸醋寡聚物、异氯脈酸环氧乙烧(ethylene oxide,E0)改性Ξ丙締酸醋等。
[0348] 另外,甲基丙締酸醋例如可列举:四亚甲基二醇二甲基丙締酸醋、Ξ乙二醇二甲基 丙締酸醋、新戊二醇二甲基丙締酸醋、Ξ径甲基丙烷Ξ甲基丙締酸醋、Ξ径甲基乙烧Ξ甲基 丙締酸醋、乙二醇二甲基丙締酸醋、1,3-下二醇二甲基丙締酸醋、己二醇二甲基丙締酸醋、 季戊四醇二甲基丙締酸醋、季戊四醇Ξ甲基丙締酸醋、季戊四醇四甲基丙締酸醋、二季戊四 醇二甲基丙締酸醋、二季戊四醇六甲基丙締酸醋、山梨糖醇Ξ甲基丙締酸醋、山梨糖醇四甲 基丙締酸醋、双[对(3-甲基丙締酷氧基-2-径基丙氧基)苯基]二甲基甲烧、双-[对(甲基丙 締酷氧基乙氧基)苯基]二甲基甲烧等。
[0349] 进而,衣康酸醋例如可列举:乙二醇二衣康酸醋、丙二醇二衣康酸醋、1,3-下二醇 二衣康酸醋、1,4-下二醇二衣康酸醋、四亚甲基二醇二衣康酸醋、季戊四醇二衣康酸醋、山 梨糖醇四衣康酸醋等,另外,下締酸醋例如可列举:乙二醇二下締酸醋、四亚甲基二醇二下 締酸醋、季戊四醇二下締酸醋、山梨糖醇四二下締酸醋等,异下締酸醋例如可列举:乙二醇 二异下締酸醋、季戊四醇二异下締酸醋、山梨糖醇四异下締酸醋等,另外,顺下締二酸醋例 如可列举:乙二醇二顺下締二酸醋、Ξ乙二醇二顺下締二酸醋、季戊四醇二顺下締二酸醋、 山梨糖醇四顺下締二酸醋等。
[0350] 其他醋的例子例如也可适合使用:日本专利特公昭51-47334号公报、日本专利特 开昭57-196231号公报记载的脂肪族醇系醋类,日本专利特开昭59-5240号公报、日本专利 特开昭59-5241号公报、日本专利特开平2-226149号公报记载的具有芳香族系骨架者,日本 专利特开平1-165613号公报记载的含有氨基者等。进而,所述醋单体也可用作混合物。
[0351] 另外,也适合的是使用异氯酸醋与径基的加成反应来制造的胺基甲酸醋系加成聚 合性化合物,此种具体例例如可列举:日本专利特公昭48-41708号公报中记载的一分子中 含有两个W上聚合性乙締基的乙締基胺基甲酸醋化合物等,其是在一分子具有两个W上异 氯酸醋基的聚异氯酸醋化合物中加成下述通式(A)所表示的含有径基的乙締基单体而成。 [0;352] C出= C(R)C00CH2CH(R' )0H...(A)
[0巧3][通式(A)中,R及R/分别独立地表示Η或C出。]
[0354] 另外,聚合性化合物也优选为:二季戊四醇Ξ丙締酸醋(市售品为卡亚拉德 化AYARAD)D-330;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇四丙締酸醋(市售品为卡亚拉 德化AYARAD)D-320;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋(市售品 为卡亚拉德化AYARAD)D-310;日本化药股份有限公司制造)、二季戊四醇六(甲基)丙締酸醋 (市售品为卡亚拉德化AYARAD)DPHA;日本化药股份有限公司制造)、W及运些化合物的(甲 基)丙締酷基经由乙二醇、丙二醇残基的结构。也可使用运些化合物的寡聚物类型。
[0355] 关于运些聚合性化合物,其结构、是单独使用还是并用、添加量等使用方法的详情 可根据着色组合物的最终性能设计来任意地设定。例如,就灵敏度的观点而言,优选为每一 分子的不饱和基含量多的结构,在多数情况下优选为2官能W上。另外,就提高着色硬化膜 的强度的观点而言,宜为3官能W上者,进而,通过将不同官能数?不同聚合性基(例如丙締 酸醋、甲基丙締酸醋、苯乙締化合物、乙締基酸化合物)者加 W并用来调节灵敏度与强度运 两者的方法也有效。另外,对于与着色组合物中所含的其他成分(例如光聚合引发剂、着色 剂(颜料)、粘合剂聚合物等)的相容性、分散性,聚合性化合物的选择?使用法也为重要的 要因,例如,有时可通过低纯度化合物的使用或两种W上的并用来提高相容性。另外,就提 高与基板等的硬质表面的密接性的观点而言,也可选择特定的结构。
[0356] 就进一步有效果地获得本发明的效果的观点而言,着色组合物的全部固体成分中 的聚合性化合物的含量优选为10质量%~80质量%,更优选为15质量%~75质量%,特优 选为20质量%~60质量%。
[0357] 本发明的组合物可仅包含一种聚合性化合物,也可包含两种W上。在包含两种W 上的情况下,优选为其合计量成为所述范围。
[035引《光聚合引发剂》
[0359] 本发明的着色组合物优选为含有至少一种光聚合引发剂。光聚合引发剂只要是可 使聚合性化合物进行聚合者,则并无特别限制,优选为根据特性、引发效率、吸收波长、获取 性、成本等观点来选择。
[0360] 光聚合引发剂例如可列举:选自面代甲基嗯二挫化合物及面代甲基-均Ξ嗦化合 物中的至少一种活性面素化合物、3-芳基取代香豆素化合物、咯吩二聚物、二苯甲酬化合 物、苯乙酬化合物及其衍生物、环戊二締-苯-铁络合物及其盐、朽化合物等。光聚合引发剂 的具体例可列举日本专利特开2004-295116号公报的段落[0070]~段落[0077]中记载的例 子。其中,就聚合反应迅速的方面等而言,优选为朽化合物或者联咪挫系化合物。
[0361] 朽系化合物下也称为"朽系光聚合引发剂")并无特别限定,例如可列举:日本 专利特开2000-80068号公报、W002/100903A1、日本专利特开2001-233842号公报等中记载 的月亏系化合物。
[0362] 朽系化合物的具体例可参考日本专利特开2013-182215号公报的段落0053的记 载,所述内容并入本说明书中。
[0363] 另外,本发明中,就灵敏度、经时稳定性、后加热时的着色的观点而言,朽化合物更 优选为下述通式(1)或者通式(2)所表示的化合物。
[0364] [化 45]
[03 化]
[0366] (通式(1)中,R及X分别表示一价的取代基,A表示二价有机基,Ar表示芳基;η为1~ 5的整数。)
[0367] 就高灵敏度化的方面而言,R优选为酷基,具体而言,优选为乙酷基、丙酷基、苯甲 酷基、甲苯甲酯基。
[0368] 就提高灵敏度,抑制因加热经时而引起的着色的方面而言,A优选为未经取代的亚 烷基、经烷基(例如甲基、乙基、叔下基、十二烷基)所取代的亚烷基、经締基(例如乙締基、締 丙基)所取代的亚烷基、经芳基(例如苯基、对甲苯基、^甲苯基、枯締基、奈基、恩基、非基、 苯乙締基)所取代的亚烷基。
[0369] 就提高灵敏度,抑制因加热经时而引起的着色的方面而言,AH尤选为经取代或未 经取代的苯基。在取代苯基的情况下,其取代基例如优选为氣原子、氯原子、漠原子、舰原子 等面素基。
[0370] 就提高溶剂溶解性及长波长区域的吸收效率的方面而言,X优选为:可具有取代基 的烷基、可具有取代基的芳基、可具有取代基的締基、可具有取代基的烘基、可具有取代基 的烷氧基、可具有取代基的芳基氧基、可具有取代基的烷基硫氧基、可具有取代基的芳基硫 氧基、可具有取代基的氨基。另外,通式(1)中的η优选为1~2的整数。
[0371] [化 46]
[0372]
[0373 ]通式(2)中,Riw表示烷基、烧酷基、締酷基、芳酷基、烷氧基幾基、芳氧基幾基、杂环 氧基幾基、杂芳基氧基幾基、烷基硫幾基、芳基硫幾基、杂环硫幾基、杂芳基硫幾基或者C0- CO-Rf eRf表示碳环式芳香族基或者杂环式芳香族基。
[0374] R^2表示烷基、芳基或者杂环基,运些也可经取代。
[0375] Riw及rIM分别独立地表示烷基、芳基或者杂环基,运些基团可进而经面素原子、烧 基、芳基、烷氧基、烷基幾基等所取代。
[0376] RWS~Rill分别独立地表示氨原子、面素原子、烷基、芳基、杂环基、烷氧基、芳酷基、 杂芳酷基、烷基硫基、芳酷基硫基、杂芳酷基、烷基幾基、芳基幾基、杂芳基幾基、烷氧基幾 基、芳氧基幾基、杂环氧基幾基、硝基、氨基、横酸基、径基、簇酸基、酷胺基、氨甲酯基或者氯 基。
[0377] 优选为RWS~Rill中的一个或者两个为吸电子性的取代基,即硝基、氯基、面素基、 烷基幾基或者芳基幾基,其原因在于获得具有更高的硬化性的着色组合物。
[0378] W下列举所述通式(2)所表示的具有巧结构的化合物的具体例。但并不限定于所 述化合物。
[0379] [化 47]
[0380]
[0381] 所述通式(2)所表示的具有巧结构的化合物例如可依据国际公开W02014/050738 号手册中记载的合成方法来合成。
[0382] 联咪挫系化合物的具体例可参考日本专利特开2013-182213号公报段落0061~段 落0070的记载,所述内容并入本说明书中。
[0383] 另外,本发明的着色组合物中,除了所述光聚合引发剂W外,也可使用日本专利特 开2004-295116号公报的段落编号0079中记载的其他公知的光聚合引发剂。
[0384] 就进一步有效果地获得本发明的效果的观点而言,光聚合引发剂在着色组合物的 全部固体成分中的含量优选为3质量%~20质量%,更优选为4质量%~19质量%,特优选 为5质量%~18质量%。
[0385] 本发明的组合物可仅包含一种光聚合引发剂,也可包含两种W上。在包含两种W 上的情况下,优选为其合计量成为所述范围。
[0386] 《有机溶剂》
[0387] 本发明的着色组合物优选为含有至少一种有机溶剂。
[0388] 有机溶剂只要能够满足所并存的各成分的溶解性或制成着色组合物时的涂布性, 则基本上并无特别限制,特优选为考虑到粘合剂的溶解性、涂布性、安全性来选择。
[0389] 有机溶剂可使用醋类、酸类、酬类、芳香族控类,具体而言可例示日本专利特开 2012-032754号公报的段落编号0161~段落编号0162中记载的溶剂。
[0390] 就所述各成分的溶解性,W及在包含碱可溶性聚合物的情况下就其溶解性、涂布 面状的改良等观点而言,运些有机溶剂也优选为混合两种W上。所述情况下,特优选为包含 选自3-乙氧基丙酸甲醋、3-乙氧基丙酸乙醋、乙基溶纤剂乙酸醋、乳酸乙醋、二乙二醇二甲 酸、乙酸下醋、3-甲氧基丙酸甲醋、2-庚酬、环己酬、乙基卡必醇乙酸醋、下基卡必醇乙酸醋、 丙二醇甲酸、W及丙二醇甲酸乙酸醋中的两种W上的混合溶液。
[0391] 有机溶剂在着色组合物中的含量优选为组合物中的全部固体成分浓度成为10质 量%~80质量%的量,更优选为成为15质量%~60质量%的量。
[0392] 本发明的组合物可仅包含一种有机溶剂,也可包含两种W上。在包含两种W上的 情况下,优选为其合计量成为所述范围。
[0393] 《碱可溶性粘合剂》
[0394] 本发明的着色组合物优选为包含碱可溶性粘合剂。碱可溶性粘合剂除了具有碱可 溶性W外,并无特别限定,优选为可根据耐热性、显影性、获取性等观点来选择。
[0395] 碱可溶性粘合剂优选为线状有机高分子聚合物,且可溶于有机溶剂中,能够W弱 碱水溶液进行显影。此种线状有机高分子聚合物可列举在侧链上具有簇酸的聚合物,例如 日本专利特开昭59-44615号、日本专利特公昭54-34327号、日本专利特公昭58-12577号、日 本专利特公昭54-25957号、日本专利特开昭59-53836号、日本专利特开昭59-71048号的各 公报中所记载的甲基丙締酸共聚合物、丙締酸共聚合物、衣康酸共聚合物、下締酸共聚合 物、顺下締二酸共聚合物、部分醋化顺下締二酸共聚合物等,同样地在侧链上具有簇酸的酸 性纤维素衍生物有用。
[0396] 除了所述化合物W外,本发明中的碱可溶性粘合剂也可使用:在具有径基的聚合 物中加成有酸酢者等,聚径基苯乙締系树脂、聚硅氧烷系树脂、聚((甲基)丙締酸2-径基乙 醋)、聚乙締基化咯烧酬或聚环氧乙烧、聚乙締基醇等。另外,线状有机高分子聚合物也可为 将具有亲水性的单体进行共聚合而成的聚合物。其例子可列举:(甲基)丙締酸烷氧基烷基 醋、(甲基炳締酸径基烷基醋、甘油(甲基)丙締酸醋、(甲基俩締酷胺、N-径甲基丙締酷胺、 二级烷基丙締酷胺或者Ξ级烷基丙締酷胺、(甲基)丙締酸二烷基氨基烷基醋、吗嘟(甲基) 丙締酸醋、N-乙締基化咯烧酬、N-乙締基己内酷胺、乙締基咪挫、乙締基立挫、(甲基)丙締酸 甲醋、(甲基)丙締酸乙醋、分支或者直链的(甲基)丙締酸丙醋、分支或者直链的(甲基)丙締 酸下醋、或者(甲基)丙締酸苯氧基径基丙醋等。除此W外,具有亲水性的单体也可使用包含 四氨慷基、憐酸基、憐酸醋基、四级锭盐基、亚乙基氧基链、亚丙基氧基链、横酸基及来源于 其盐的基团、吗嘟基乙基等而成的单体等。
[0397] 碱可溶性粘合剂也可优选地使用如下述式(bl)及式(b2)所示的顺下締二酷亚胺 与环氧乙烧的共聚合物。
[039引式(bl)
[0399][化 48]
[0400]
[0401] (式(bl)中,Ri表示氨原子、芳基、或者烷基。)
[0402] Ri表示烷基的情况下的烷基可列举:碳数1~10的直链状烷基、碳数3~10的具有 分支链的烷基、碳数5~20的环状烷基等,更具体而言,可列举甲基、乙基、叔下基、环己基 等。
[0403] 烷基可具有取代基,可导入至烷基中的取代基可列举:苯基、幾基、烷氧基、径基、 氨基等。
[0404] Ri表示芳基的情况下的芳基可列举:单环结构的芳基、多环结构的芳基、缩环结构 的芳基、包含杂原子的杂芳基等。更具体而言,可列举:苯基、糞基、联苯基、苯并咪挫基、化 晚基、巧喃基等。
[0405] 芳基可具有取代基,可导入至芳基中的取代基可列举:甲基、乙基、叔下基、环己基 等烷基,甲氧基等烷氧基,簇基,径基,氨基,硝基,氯基,漠基等。
[0406] 式化 2)
[0407] [化 49]
[040引
[0409] (式化2)中,R2表示氨原子或者甲基;R3为碳数2或3的亚烷基,R4表示氨原子、芳基、 或者烷基,m表示1~15的整数。)
[0410] R4表示烷基的情况下的烷基可列举:碳数1~20的直链状烷基、碳数1~20的具有 分支链的烷基、碳数5~20的环状烷基等,更具体而言,可列举:甲基、乙基、叔下基、环己基、 2-乙基己基等。
[0411] 烷基可具有取代基,可导入至烷基中的取代基可列举:苯基、幾基、烷氧基等。
[0412] R4表示芳基的情况下的芳基可列举:单环结构的芳基、多环结构的芳基、缩环结构 的芳基、包含杂原子的杂芳基等。更具体而言,可列举:苯基、糞基、蔥基、联苯基、苯并咪挫 基、吗I噪基、咪挫基、嗯挫基、巧挫基、化晚基、巧喃基等。
[0413] 芳基可具有取代基,可导入至芳基中的取代基可列举:壬基、甲基、乙基、叔下基、 环己基等烷基,甲氧基等烷氧基,簇基,径基,氨基,硝基,氯基,漠基等。
[0414] 另外,为了提高交联效率,碱可溶性粘合剂可在侧链上具有聚合性基,例如也可使 用在侧链上含有締丙基、(甲基)丙締酸基、締丙基氧基烷基等的聚合物等。所述含有聚合性 基的聚合物的例子可列举:市售品的KS光阻-106(大阪有机化学工业(股)制造)、赛库洛玛 (切clomer)P系列(大赛踰(Daicel)化学工业(股)制造)等。另外,为了提高硬化皮膜的强 度,也可使用醇可溶性尼龙或2,2-双-(4-径基苯基)-丙烷与表氯醇的聚酸等。
[0415] 运些各种碱可溶性粘合剂中,就耐热性的观点而言,优选为聚径基苯乙締系树脂、 聚硅氧烷系树脂、丙締酸系树脂、丙締酷胺系树脂、丙締酸/丙締酷胺共聚合物树脂,就显影 性控制的观点而言,优选为丙締酸系树脂、丙締酷胺系树脂、丙締酸/丙締酷胺共聚合物树 脂。
[0416] 特优选为具有如下述通式(2)所示的重复单元及酸性基的共聚合物,更优选为可 列举除了通式(2)及酸性基W外,还具有通式(3)所表示的结构单元的共聚合物。
[0417] [化 50]
[0418]
[0419] (通式(2)中,R2嗦示氨原子或者甲基,护1~R25分别独立地表示氨原子、面素原子、 氛基、烷基、或者芳基。)
[0420] [化 51]
[0421]
[0422] (通式(3)中,Rii表示氨原子或者甲基;RU及RU分别独立地表示氨原子或者包含不 饱和双键作为部分结构的碳数3~20的幾基,不存在rU及rU的两者均为氨原子的情况;在 RU及RU的至少一者表示包含不饱和双键作为部分结构的碳数3~20的幾基的情况下,也可 还包括簇基作为部分结构。)
[0423] 丙締酸系树脂优选为:包含选自(甲基)丙締酸苄基醋、(甲基)丙締酸、(甲基)丙締 酸径基乙醋、(甲基)丙締酷胺等中的单体的共聚合物,或市售品的KS光阻-106(大阪有机化 学工业(股)制造)、赛库洛玛(Cyclomer)P系列(大赛踰化学工业(股)制造)等。
[0424] 另外,碱可溶性粘合剂也可包含来源于下述式(X)所表示的乙締性不饱和单量体 的结构单元。
[042引通式(X)
[0426] [化 52]
[0427]
[042引(式(X)中,Ri表示氨原子或者甲基,R2表示碳数2~10的亚烷基,R3表示氨原子或者 可包含苯环的碳数1~20的烷基;η表示1~15的整数。)
[0429]所述式(X)中,R2的亚烷基的碳数优选为2~
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