专利名称：着色可固化组合物，抗蚀剂液体，喷墨打印用墨，滤色器，滤色器的制备方法，固态图像传 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及着色可固化组合物，抗蚀剂液体，喷墨打印用墨，滤色器，制备滤色器的方法，固态图像传感器，液晶显示器，有机EL显示器，图像显示装置和着色剂化合物。
背景技术：
近年来，随着在个人计算机，特别是大尺寸液晶显示器领域的技术进步，对液晶显示器(LCD)的需求，特别是对彩色液晶显示器的需求已经增加。出于对进一步改善的图像质量的需要，对有机EL显示器的普及也同样有需求。同时，在数码相机和配备有照相机的移动电话越发普及的背景下，对固态图像传感器如CCD图像传感器的需求已经显著增加。滤色器被用作这些显示器和光学元件的关键装置，并且对较低的成本以及改善的图像质量有增加的需求。这些滤色器典型地具有三原色，即红00，绿(G)和蓝⑶的着色图案，并且在显示装置或固态图像传感器中将透过滤色器的光分为三原色。用于滤色器的着色剂通常需要具有下列特性。具体地，要求这些着色剂显示出在颜色再现性方面良好的分光镜特性；抑制的光学干扰，例如造成液晶显示器中对比度降低的光散射，或造成固态图像传感器的颜色不规则性或粗糙性的光密度的不均勻性；在所述滤色器被使用的环境条件下的坚牢度，如耐热性，耐光性或耐湿性；允许薄膜形成的大的摩尔光吸收常数；等。颜料分散方法被用作制备以上提及的滤色器的方法。在此方法中，因为其中颜料被分散在多种可固化组合物中的着色可固化组合物被用于通过光刻法或喷墨法制备滤色器，因此所以所获得的滤色器对光或热稳定。在采用光刻法的方法中，着色像素通过以下方式获得通过使用旋涂机，辊涂机等将辐射敏感性组合物涂敷在基板上，将其干燥以形成膜，并且通过进行图案曝光而使此膜显影。可以根据在滤色器中使用的颜色而将这些工艺重复多次来制备滤色器。光刻法已经被广泛地用作用于制备大尺寸高清晰度滤色器的合适方法，并且近年来此方法的优势在制备需要甚至更高水平的分辨率的固态图像传感器的领域中已经尤其显著。在制备用于固态图像传感器的滤色器的工艺中，微观图案通过以下方式形成通过具有微观图案的掩模曝光，用碱性溶液将其显影以使未曝光部分溶解在其中。然而，在此工艺中，调节固化部分和未固化部分的溶解性(显影性)可能是困难的。尤其，当着色可固化组合物具有对于碱性显影剂的低的溶解性时，由于未固化部分中的着色剂保留而导致不能形成所需的图案。因此，需要对碱性溶液的浓度依赖小的着色可固化组合物。近年来，需要用于固态图像传感器的滤色器的细度的进一步改善。然而，在常规颜料分散方法中，由于颜料的粗糙颗粒所致的颜色不规则性等的发生，难于进一步改善细度。因此，变得更难以将使用颜料分散方法的光刻法应用到例如其中需要精细图案的固态图像传感器的应用中。此外，在液晶显示器领域，虽然耐光性和耐热性是有利的，但是在通过使用颜料分散方法的光刻法制备的滤色器中存在问题，如由于颜料颗粒所致的光散射导致的对比度的降低或雾度增加。此外，在光刻法技术中，因为包括辐射敏感性组合物的涂敷，干燥，进行图案曝光和显影的一系列工艺需要根据颜色多次重复，所以可能产生如成本高或产率降低的问题。 尤其，随着对昂贵的彩色液晶显示器的低价的需求的增加，对占总成本大部分的滤色器的低价的需求增加。因此，越来越需要以更高生产率制备滤色器的方法。考虑到这些情形，作为解决上述光刻法中的问题的制备滤色器的方法，提出了通过使用喷墨方法沉积彩色墨来形成彩色层(彩色像素)的方法(例如，参见日本专利申请公开(JP-A)号 59-75205 和 2004-339332)。喷墨方法是通过将墨小滴从极细的喷嘴直接释放到记录介质并且使墨沉积到记录介质来形成字符或图像的记录方法。此方法具有这样的优势，即可以以高的生产率，低噪声，有利的操作适用性等来制备大尺寸滤色器。在使用喷墨方法的滤色器制备中，使用通过颜料分散方法制备的喷墨打印用墨。作为被使用的通过颜料分散方法制备的喷墨打印用墨，提出了用于滤色器的喷墨打印用墨，其包含粘合剂组分，颜料和沸点为1801至沈01 且蒸气压为1. 5mmHg以下的溶剂(例如，参见JP-A号2002-201387)。当通过颜料分散方法制备的喷墨打印用墨被用于制备滤色器时，需要改善释放稳定性以便处理由墨中颜料的凝聚所致的喷嘴堵塞的频繁发生。此外，归因于凝聚的颜料，通过进行释放恢复操作如擦拭或洗涤而获得的墨释放状态的可恢复性倾向于下降。此外，在擦拭期间，凝聚的颜料对喷嘴表面的刮擦可能导致墨释放方向偏斜的发生。当使用染料代替颜料分散方法时，预期的是，在用于固态图像传感器的滤色器的情况中，通过解决颜色不规则性和粗糙性的问题来实现高清晰度，并且在用于有机EL显示器的滤色器的情况中，对比度和雾度方面的光学特性得到改善。此外，当染料被用于喷墨方法中时，释放稳定性通常是高的并且预期甚至当喷嘴由于增加的墨粘度等而堵塞时，也可以通过擦拭或洗涤更容易地恢复墨释放状态。考虑到以上情形，已经研究了染料作为着色剂的用途(例如，参见JP-A号 6-75375)。然而，使用含有染料的可固化组合物产生如下所述的新的问题。(1)染料的耐光性和耐热性典型地次于颜料的耐光性和耐热性。尤其，存在这样的问题，即染料的光学特性可能由于在形成通常用于FPD (平板显示器)如液晶显示器(LCD) 的电极的ITO(氧化锡铟)膜时的高温而变化。(2)染料倾向于抑制自由基聚合反应，这使得难以在使用自由基聚合作为固化方式的系统中设计着色可固化组合物。尤其，在光刻法的情况中，(3)常规染料对碱性水溶液或有机溶剂(下文中也简单地称作溶剂)的溶解度低， 这使得难以获得具有所需光谱的可固化组合物。(4)染料倾向于与可固化组合物中的其他组分反应，这使得难以调节固化部分中的溶解性和未固化部分中的溶解性(显影性)。(5)当染料的摩尔吸光系数(O低时，需要使用大量染料。结果，需要减少可固化组合物中的其他组分如可聚合化合物(单体)，粘合剂或光聚合引发剂的量，由此可能降低组合物的固化性，固化后的耐热性，(非)固化部分的显影性等。由于这些与染料相关的问题，已经难以将染料用于形成厚度小并且显示高清晰度和优异坚牢度的滤色器的着色图案。此外，因为用于固态图像传感器的滤色器需要具有 Iym以下的厚度，所以需要将大量的染料添加到可固化组合物中，由此加剧了上述问题。与这些问题有关，已经提出了多种方法，包括选择引发剂的类型或增加引发剂的量(例如，参见JP-A号2005-31601 。此外，提出了这样的滤色器制备方法，其中在着色图案形成后在加热基板的同时使着色图案曝光从而通过在升高的曝光温度进行聚合来提高聚合速率(参见，例如，日本专利号3309514)。此外，公开了这样的滤色器制备方法， 其中在显影处理和加热处理之间进行曝光从而抑制滤色器的变形(参见，例如，JP-A号 2006-258916)。集中于滤色器的所需分光镜特性，已经研究了使用二吡咯甲川(dipyrromethene) 染料的着色可固化组合物和着色剂化合物(参见，例如，JP-A号2008-292970)。除了上述问题，用于滤色器的含有染料的着色组合物还具有这样的问题，即当在滤色器形成后进行热处理时，色移(color transfer)倾向于在相邻的像素之间发生，或者当两个或更多个这些滤色器被层叠时在滤色器层之间发生。此外，因为需要将大量染料添加到可固化组合物，所以降低了有助于光刻法性质的组分的相对含量。结果，由于灵敏度的降低，在暴露于少量光的区域中图案可能容易地被剥离，或者导致缺陷图案的形成，如由于热或显影期间的洗脱所致的变形所致而没有获得所需的形状或颜色密度。JP-A号2008-292970公开了源自只有二吡咯甲川染料才有的吸光度特性的分光镜特性，但是没有讨论如色移或缺陷图案形成的问题。考虑到以上情形，本发明的第一方面提供一种着色可固化组合物，一种抗蚀剂液体和形成固化膜的喷墨打印用墨，所述固化膜显示优异的色纯度，允许形成薄膜的高吸光系数以及优异的坚固性和图案形成性质。本发明的第二方面提供一种显示优异的色纯度，坚牢度和图案形成性质以及被抑制的色移的滤色器，一种图像装置，一种固态图像装置，一种液晶显示器，一种有机EL显示器和一种图像显示装置。 本发明的第三方面提供一种制备显示优异的色纯度，坚牢度和图案形成性质以及被抑制的色移的滤色器的方法。本发明的第四方面提供一种显示优异吸光度特性，高摩尔吸光系数以及(如果需要)优异显影性的着色剂。本发明人已经研究了多种着色剂并且结果发现，具有其中将可聚合基团和羧基引入到同一分子中的特定结构的二吡咯甲川染料化合物显示出所需的色调和高吸光系数，以及对于有机溶剂的优异溶解性。此外，本发明人已经发现，由含有此化合物的着色可固化组合物形成的固化膜显示优异的坚牢度，被抑制的色移和优异图案形成性质(显示低的对碱性显影剂浓度的依赖)。如上所述，广泛已知的是染料倾向于抑制自由基聚合反应。因此，对为了抑制色移而引入有可聚合基团的二吡咯甲川染料知之甚少，对为了获得优异图案形成性质而还引入有羧基的二吡咯甲川染料知之更少。根据本发明的二吡咯甲川染料化合物是具有螯合结构的化合物。尽管JP-A号 2008-292970同样考虑到对螯合物稳定性的不利影响而公开了具有二吡咯甲川染料骨架的化合物，但是此文献没有提出将特定取代基引入到二吡咯甲川染料中以便获得以甚至更高的清晰度形成滤色器的着色可固化组合物所需的性质(如对有机溶剂的足够的溶解性，耐光性，耐热性，暂时稳定性，固化后的耐溶剂性，色调和透射性质；尤其当染料用于抗蚀剂时的图案形成性质和色移)。发明详述下文中，对以下各项进行详细描述着色可固化组合物，抗蚀剂液体，喷墨打印用墨，滤色器，制备根据本发明的滤色器的方法，图像装置，固态图像传感器，液晶显示器，有机EL装置，图像显示装置和颜料。可以根据本发明的典型实施方案进行关于所述组分的以下描述，但是本发明不限于这些实施方案。此外，在此说明书中由“A至B”表示的数值范围指示包括分别作为所述范围的上限和下限的A和B的值。(1)着色可固化组合物根据本发明的着色可固化组合物包含选自由下式(1)表示的化合物及其互变异构体组成的组中的至少一种作为着色剂。根据本发明的着色可固化组合物通过光或热固化，并且优选地还包含辐射敏感性化合物或可聚合单体。此外，该组合物还可以包含溶剂和 (如果需要)其他组分如粘合剂和交联剂。由式(1)表示的化合物对本发明中由式⑴表示的化合物进行详细描述。
式(1)
权利要求
1. 一种着色可固化组合物，所述着色可固化组合物包含由下式(1)表示的化合物或所述化合物的互变异构体中的至少一种 式⑴
2.根据权利要求1所述的着色可固化组合物，其中所述由式(1)表示的化合物或所述化合物的互变异构体中的至少一种是由下式( 表示的化合物或所述由式( 表示的化合物的互变异构体中的至少一种 式⑵
3.根据权利要求1或2所述的着色可固化组合物，其中式(1)或式(2)中的Ma是狗， Zn, Co, V = 0 或 Cu。
4.根据权利要求1或2所述的着色可固化组合物，其中式(1)或式(2)中的Ma是Si。
5.一种滤色器，所述滤色器通过使用根据权利要求1至4中任一项所述的着色可固化组合物形成。
6.一种抗蚀剂液体，所述抗蚀剂液体包含根据权利要求1至4中任一项所述的着色可固化组合物。
7.—种喷墨打印用墨，所述喷墨打印用墨包含根据权利要求1至4中任一项所述的着色可固化组合物。
8.一种制备滤色器的方法，所述方法包括通过将根据权利要求1至4中任一项所述的着色可固化组合物涂敷到载体上而在所述载体上形成层；使从所述着色可固化组合物形成的所述层通过掩模曝光；和通过将从所述着色可固化组合物形成的所述层在曝光以后显影而形成图案化图像。
9.根据权利要求8所述的制备滤色器的方法，所述方法还包括，在通过显影形成所述图案化图像以后，使所述图案化图像经受紫外辐照。
10.一种制备滤色器的方法，所述方法包括通过喷墨方法将根据权利要求7所述的喷墨打印用墨的小滴沉积在载体的凹部以形成所述滤色器的彩色像素，所述凹部由分隔体限定。
11.一种固态图像传感器，所述固态图像传感器包括根据权利要求5所述的滤色器。
12.一种液晶显示器，所述液晶显示器包括根据权利要求5所述的滤色器。
13.一种有机EL显示器，所述有机EL显示器包括根据权利要求5所述的滤色器。
14.一种图像显示装置，所述图像显示装置包括根据权利要求5所述的滤色器。
15.一种着色剂化合物，所述着色剂化合物选自由由下式( 表示的化合物和所述化合物的互变异构体组成的组式⑵
全文摘要
本发明提供一种着色可固化组合物，所述着色可固化组合物包含二吡咯甲川化合物，所述二吡咯甲川化合物具有其中将可聚合基团和羧基引入到同一分子中的结构，并且提供一种抗蚀剂液体，一种喷墨打印用墨，一种滤色器，一种制备滤色器的方法，一种固态图像传感器，一种液晶显示器，一种有机EL显示器，一种图像显示装置和一种着色剂化合物。
文档编号H05B33/12GK102575108SQ201080046028
公开日2012年7月11日 申请日期2010年10月7日 优先权日2009年10月14日
发明者伊藤纯一, 后藤研由, 水川裕树, 汉那慎一, 矢吹嘉治, 稻部阳树, 金子祐士 申请人:富士胶片株式会社