固化性组合物的制作方法

未命名 10-18 阅读:88 评论:0


1.本发明涉及固化性组合物、滤色器、显示装置和固体摄像元件。


背景技术:

2.在液晶显示装置、电致发光显示装置和等离子体显示器等显示装置、ccd、cmos传感器等固体摄像元件中使用的滤色器由固化性组合物制造。作为在用于形成该滤色器的固化性组合物中使用的聚合性化合物,已知的是用环氧乙烷进行了改性的二季戊四醇六丙烯酸酯(专利文献1)。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2008-164886号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.但是,由包含用环氧乙烷进行了改性的二季戊四醇六丙烯酸酯的固化性组合物形成的图案有时顶部形状变圆、底部形状可观察到拖长等,图案形状未必能够令人满足。
8.本发明的目的在于,提供对于制造图案形状良好的滤色器而言有用的固化性组合物。
9.用于解决问题的方案
10.即,本发明的主旨如下所示。
11.[1]一种固化性组合物,其包含树脂、聚合性化合物和聚合引发剂,
[0012]
前述聚合性化合物包含选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。
[0013]
[2]根据[1]所述的固化性组合物,其中,前述己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯为下述式(ca)所示的化合物。
[0014][0015]
[式(ca)中,
[0016]
y表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(ca)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且6个以下。
[0017]
a~f各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,a+b+c+d+e+f为0以上且24以下。]
[0018]
[3]根据[2]所述的固化性组合物,其中,式(ca)中,a+b+c+d+e+f为3以上且21以下。
[0019]
[4]根据[1]~[3]中任一项所述的固化性组合物,其中,前述聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯为下述式(cb)所示的化合物。
[0020][0021]
[式(cb)中,
[0022]
z表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(cb)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且(n+2)个以下。
[0023]
g~i各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,为0以上且5以下的整数。
[0024]
n表示甘油的聚合度,为2以上且20以下的整数。]
[0025]
[5]根据[4]所述的固化性组合物,其中,式(cb)中,g~i各自独立地表示1以上且3以下。
[0026]
[6]根据[1]~[5]中任一项所述的固化性组合物,其中,前述树脂为碱溶性树脂。
[0027]
[7]根据[1]~[6]中任一项所述的固化性组合物,其中,前述树脂具有在侧链中包含(甲基)丙烯酰基的结构单元。
[0028]
[8]根据[1]~[7]中任一项所述的固化性组合物,其中,前述聚合引发剂包含o-酰基肟化合物。
[0029]
[9]一种滤色器,其由[1]~[8]中任一项所述的固化性组合物形成。
[0030]
[10]一种显示装置,其包含[9]所述的滤色器。
[0031]
[11]一种固体摄像元件,其包含[9]所述的滤色器。
[0032]
发明的效果
[0033]
根据本发明,可提供对于制造图案形状良好的滤色器而言有用的固化性组合物。
附图说明
[0034]
图1是由实施例或比较例的着色固化性树脂组合物得到的着色图案的示意侧面图。
具体实施方式
[0035]
本发明的固化性组合物包含树脂(以下有时称为树脂(b))、聚合性化合物(以下有时称为聚合性化合物(c))和聚合引发剂(以下有时称为聚合引发剂(d))。
[0036]
聚合性化合物(c)包含选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。
[0037]
本发明的固化性组合物任选包含着色剂(以下有时称为着色剂(a))。
[0038]
本发明的固化性组合物任选包含有机溶剂(以下有时称为有机溶剂(e))。
[0039]
本发明的固化性组合物任选包含流平剂(以下有时称为流平剂(f))。
[0040]
需要说明的是,在本说明书中,作为各成分而例示出的化合物只要没有特别记载,就可以单独使用或组合使用多种。
[0041]
《着色剂(a)》
[0042]
着色剂(a)没有特别限定,可以使用公知的染料和/或颜料。着色剂(a)优选包含选自后述化合物(i)、后述化合物(ii)、c.i.颜料黄138、c.i.颜料黄150、c.i.颜料黄185、c.i.颜料黄231、c.i.颜料黄233、c.i.颜料蓝16、c.i.颜料绿58、c.i.颜料绿59、c.i.颜料绿62、c.i.颜料绿63、c.i.颜料红242、c.i.颜料红254、c.i.颜料红269、c.i.颜料紫19和c.i.颜料紫23(以下有时将这些着色剂统称为着色剂(a2))中的1种以上,更优选包含后述化合物(i)和后述化合物(ii),进一步优选包含化合物(i)。
[0043]
《《化合物(i)》》
[0044]
着色剂(a)可以包含任选具有取代基的含有中心金属(例如cu、al)的酞菁,优选包含式(i)所示的化合物(以下有时称为化合物(i))。
[0045][0046]
[式(i)中,x表示氢原子或1价金属原子。
[0047]
r1表示取代或非取代的氨基、或者任选具有取代基的碳原子数1~20的烃基。
[0048]
n表示0~4的整数。
[0049]
m表示0~4的整数。
[0050]
式(i)具有多个x时,x彼此任选相同或不同,式(i)具有多个r1时,r1彼此任选相同或不同。]
[0051]
化合物(i)表示下述式(i-0)所示的化合物中包含的(n+m)个氢原子被n个-so3x和m个-so2r1取代的化合物。
[0052][0053]
作为n,优选为0~3的整数,作为m,优选为0~3的整数,作为n表示的整数与m表示的整数的合计,优选为0~4,更优选为0~3。
[0054]
作为x所示的1价金属原子,可列举出na、k、li等碱金属原子。
[0055]
作为x,优选为氢原子、na、k、li中的任一者,更优选为氢原子或na。
[0056]
作为r1所示的取代或非取代的氨基,可列举出氨基;n-甲基氨基、n-乙基氨基、n-丙基氨基、n-丁基氨基、n-戊基氨基、n-己基氨基、n-庚基氨基、n-辛基氨基、n-壬基氨基、n-癸基氨基、n-苯基氨基、n,n-二甲基氨基、n,n-二乙基氨基、n-(1-甲基)己基氨基、n-(2-甲
基)己基氨基、n-(3-甲基)己基氨基、n-(4-甲基)己基氨基、n-(5-甲基)己基氨基等键合有1个或2个烃基的氨基(作为该烃基,优选碳原子数为1~15,更优选碳原子数为1~10。该烃基中包含的-ch
2-任选被-o-替换。)等。
[0057]
作为r1所示的碳原子数1~20的烃基,可列举出脂肪族烃基和芳香族烃基。脂肪族烃基可以饱和或不饱和,可以为链状或脂环式。
[0058]
作为r1所示的饱和或不饱和链状烃基,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等直链状烷基等;异丙基、(1-乙基)丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、(1-乙基)丁基、(2-乙基)丁基、异戊基、新戊基、叔戊基、(2-甲基)戊基、异己基、(1-甲基)己基、(2-甲基)己基、(3-甲基)己基、(4-甲基)己基、(5-甲基)己基、(3-乙基)庚基等支链状烷基等;乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基(烯丙基)、(1-甲基)乙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、1,3-丁二烯基、(1-(2-丙烯基))乙烯基、(1,2-二甲基)丙烯基、2-戊烯基等烯基等。饱和或不饱和链状烃基的碳原子数优选为1~15,更优选为1~10,进一步优选为1~8,更进一步优选为2~8,再进一步优选为3~8。
[0059]
作为r1所示的饱和或不饱和脂环式烃基,可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基等环烷基;环己烯基(例如环己-2-烯、环己-3-烯)、环庚烯基、环辛烯基等环烯基;降冰片基、金刚烷基、双环[2.2.2]辛基等。饱和或不饱和脂环式烃基的碳原子数优选为3~18,更优选为3~15,进一步优选为4~15,更进一步优选为4~12,再进一步优选为4~10。
[0060]
作为r1所示的芳香族烃基,可列举出苯基、1-萘基、2-萘基、菲基、蒽基、芘基等。芳香族烃基的碳原子数优选为6~20,更优选为6~18,进一步优选为6~15,更进一步优选为6~12。
[0061]
r1所示的烃基只要碳原子数的上限为20以下,则也可以是将上述列举出的链状烃基、脂环式烃基和芳香族烃基组合2个以上而得到的基团。这种基团可以是例如芳香族烃基与选自链状烃基、脂环式烃基和芳香族烃基中的至少一种基团组合而得到的基团,在基于该组合的烃基中,链状烃基可以以二价基团(例如烷二基)的形式加以组合。作为基于组合的烃基的例子,可列举出苄基、苯乙基、1-甲基-1-苯基乙基等芳烷基;苯基次乙基(苯基乙烯基)等芳基烯基;苯基乙炔基等芳基炔基;邻甲苯基、间甲苯基、对甲苯基、2-乙基苯基、3-乙基苯基、4-乙基苯基、2,3-二甲基苯基、2,4-二甲基苯基、4-乙烯基苯基、邻异丙基苯基、间异丙基苯基、对异丙基苯基、2,5-二异丙基苯基、2,6-二异丙基苯基、2,4,6-三异丙基苯基、4-丁基苯基等烷基芳基;2,3-二氢-4-茚基、1,2,3,5,6,7-六氢-4-s-引达省基(indacenyl)、5,6,7,8-四氢-1-萘基、3,5,5,8,8-五甲基-5,6,7,8-四氢-2-萘基等键合有烷二基的芳基;联苯基、三联苯基等键合有1个以上芳基的芳基;环己基甲基苯基、苄基苯基、(二甲基(苯基)甲基)苯基等。另外,上述烃基可以是例如基于链状烃基与脂环式烃基的组合的烃基,作为其例子,可列举出1-甲基环丙基、1-甲基环己基、2-甲基环己基、1,2-二甲基环己基、1,3-二甲基环己基、2,4,6-三甲基环己基、2,2,6,6-四甲基环己基、4-戊基环己基、4-辛基环己基等键合有1个以上烷基的脂环式烃基;环丙基甲基、环丙基乙基、环丁基甲基、环丁基乙基、环戊基甲基、环戊基乙基、环己基甲基、2-甲基环己基甲基、环己基乙基、金刚烷基甲基等键合有1个以上脂环式烃基的烷基等。将链状烃基、脂环式烃基和芳香族烃基组合2个以上而得到的基团的碳原子数优选为4~20,更优选为6~18,进一步优选为6~15,
更进一步优选为6~12。
[0062]
作为r1所示的碳原子数1~20的烃基,优选为脂肪族烃基,更优选为饱和链状脂肪族烃基,进一步优选为饱和直链状脂肪族烃基或饱和支链状脂肪族烃基。
[0063]
作为r1所示的碳原子数1~20的烃基任选具有的取代基,可列举出例如卤素原子;腈基;硝基;氨基;羟基;甲氧基、乙氧基等碳原子数1~15的烷氧基;苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基等碳原子数6~20的芳氧基;甲硅烷基;硼基;单甲基氨基、二甲基氨基、单乙基氨基、二乙基氨基等碳原子数1~15的烷基氨基;单苯基氨基、二苯基氨基等碳原子数6~20的芳基氨基;苄基氨基等碳原子数7~20的芳烷基氨基;羧基;氨甲酰基;乙酰基、丙酰基等碳原子数2~15的烷基羰基;苯甲酰基、1-萘基羰基、2-萘基羰基等碳原子数7~20的芳基羰基;甲氧基羰基、乙氧基羰基等碳原子数2~15的烷氧基羰基;苯氧基羰基、1-萘氧基羰基、2-萘氧基羰基等碳原子数7~20的芳氧基羰基等。作为r1所示的碳原子数1~20的烃基任选具有的取代基,优选为卤素原子。
[0064]
作为上述卤素原子,可列举出氟原子、氯原子、溴原子和碘原子等,优选为氯原子。
[0065]
作为r1所示的碳原子数1~20的烃基,优选为具有取代基的烃基。
[0066]
作为化合物(i),可列举出式(i-x1)所示的化合物(以下有时称为化合物(i-x1))。
[0067]
n、m1和m2的数量优选为0~4,更优选为0~2,进一步优选为0或1,更进一步优选为0。
[0068]
r优选为0~4,更优选为0~2,进一步优选为0或1,更进一步优选为0。
[0069]
作为式(i-x1)所示的化合物,例如,如下述表1所示那样,可列举出化合物1~化合物81。化合物1~化合物81之中,n表示的整数与m1表示的整数与m2表示的整数的合计为2以上时,优选-so3x、-so2nh2和/或-so2(ch2)rcl分别键合于不同的苯环。
[0070][0071]
[表1]
[0072][0073]
其中,作为化合物(i-x1),优选为化合物1、化合物11、化合物18、化合物22、化合物23、化合物30、化合物34、化合物35、化合物39、化合物40、化合物53、化合物56、化合物60、化合物72、化合物81,更优选为化合物11、化合物18、化合物23、化合物30、化合物34、化合物35、化合物39、化合物53、化合物56、化合物60、化合物72、化合物81,进一步优选为化合物81。
[0074]
作为化合物(i-x1),具体而言,可列举出c.i.颜料蓝15:4、c.i.直接蓝86、c.i.直接蓝87、c.i.直接蓝199和c.i.活性蓝25,特别优选包含选自由前述染料组成的组中的至少1种。作为化合物(i-x1),更优选为c.i.颜料蓝15:4。
[0075]
化合物(i-x1)的制造方法没有特别限定,也可以参考日本特开2011-28236号公报中记载的合成例来制造。
[0076]
作为化合物(i-x1),优选可溶于水且难溶于丙二醇单甲基醚乙酸酯等溶解性参数(sp值)小于11.0(cal/cm3)
1/2
的有机溶剂。需要说明的是,可溶和难溶可利用下述方法进行
评价。
[0077]
向20ml样品管瓶中投入化合物(i-x1)0.1g,进而,使用10ml全容移液管投入水或有机溶剂,加盖并利用超声波处理3分钟。所得液体用23℃的水浴静置保管60分钟。利用ptfe5μm膜滤器对其上清液5ml进行过滤,进而,利用0.25μm膜滤器进行过滤,去除不溶物。利用紫外可见分光光度计(例如岛津制作所株式会社制的uv-2500pc),使用1cm比色皿对所得滤液的吸光光谱进行测定,求出化合物(i-x1)的极大吸收波长下的吸光度(abs)。此时,如果前述吸光度(abs)小于测定上限值的40%(在岛津制作所株式会社制的uv-2500pc的情况下,吸光度(abs)小于2),则评价为难溶,如果为测定上限值的40%以上,则评价为可溶。
[0078]
关于化合物(i-x1),优选通过含有分散剂并进行分散处理,从而预先制备在有机溶剂中均匀分散有化合物(i-x1)的状态的着色分散液。该着色分散液可以包含固化性组合物中含有的一部分或全部有机溶剂(e)。可以使用前述着色分散液来制备固化性组合物。
[0079]
作为分散剂,可列举出例如表面活性剂等,可以为阳离子系、阴离子系、非离子系和两性中的任意表面活性剂。具体而言,可列举出聚酯系、多胺系和丙烯酸系等的表面活性剂等。这些分散剂可以单独使用或组合使用2种以上。作为分散剂,若用商品名表示,则可列举出kp(信越化学工业公司制)、flowlen(共荣社化学公司制)、solsperse(注册商标)(zeneca公司制)、efka(注册商标)(basf公司制)、ajisper(注册商标)(ajinomoto fine-techno公司制)和disperbyk(注册商标)(byk-chemie公司制)、byk(注册商标)(byk-chemie公司制)等。作为分散剂,可以使用后述树脂(b)(优选为树脂[k1])。
[0080]
使用分散剂时,该分散剂(固体成分)的用量相对于化合物(i-x1)100质量份通常为1~500质量份,优选为5~300质量份,更优选为10~200质量份,进一步优选为15~180质量份。若该分散剂的用量处于前述范围,则存在能够获得分散状态更均匀的着色分散液的倾向。
[0081]
化合物(i-x1)的含有率在着色剂(a)的总量中优选为1~100质量%,更优选为3~60质量%,进一步优选为4~30质量%,更进一步优选为5~20质量%。
[0082]
另外,作为化合物(i),可列举出式(i-x2)所示的化合物(以下有时称为化合物(i-x2))。
[0083][0084]
[式(i-x2)中,g1表示碳原子数2~12的烷二基,该烷二基中包含的氢原子任选被碳原子数1~4的烷基取代,该烷二基中包含的-ch
2-任选被-o-替换。
[0085]
j1表示氢原子、-nrarb或-nrarbh
+
q-。
[0086]
ra和rb各自独立地表示氢原子或碳原子数1~8的烷基。
[0087]
q-表示卤化物离子、bf
4-、pf
6-、clo
4-、x
a-co
2-或y
a-so
3-。
[0088]
xa和ya各自独立地表示1价有机基团。
[0089]
na表示1~4的整数。]
[0090]
式(i-x2)表示式(i-0)所示的化合物中包含的na个氢原子被-so
2-nh-g
1-j1取代。na为2以上的整数时,多个-so
2-nh-g
1-j1彼此任选相同或不同。
[0091][0092]
作为碳原子数2~12的烷二基,可列举出亚乙基、丙烷二基、丁烷二基、戊烷二基、己烷二基、庚烷二基、辛烷二基、壬烷二基、癸烷二基、十一烷二基、十二烷二基等直链状的烷二基;2-甲基丙烷二基、4-甲基庚烷二基、4-乙基庚烷二基、4-丙基庚烷二基、2-丁基庚烷二基、3-丙基辛烷二基、2-丁基壬烷二基、4-甲基癸烷二基、4-乙基癸烷二基等支链状的烷二基等。
[0093]
作为-ch
2-被-o-替换而得到的碳原子数2~12的烷二基,可列举出式(g-1)所示的基团和式(g-2)所示的基团。
[0094][0095]
[式(g-1)和式(g-2)中,g2~g5各自独立地表示碳原子数1~8的烷二基。
[0096]
n1表示1~3的整数。
[0097]
n2表示0~3的整数。
[0098]
其中,式(g-1)所示的基团中包含的碳原子与氧原子的总数为3~12,式(g-2)所示的基团中包含的碳原子与氧原子的总数为2~12。
[0099]
*表示与-nh-的连接键。]
[0100]
g2~g5所示的碳原子数1~8的烷二基可列举出亚甲基、与上述g1所示的碳原子数2~12的烷二基之中的碳原子数2~8的基团相同的基团。g2~g5所示的碳原子数1~8的烷二基彼此任选相同或不同。
[0101]
n1优选为1~2的整数、更优选为1的整数。
[0102]
n2优选为0~2的整数、更优选为0或1的整数、进一步优选为0。
[0103]
作为碳原子数1~4的烷基,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基等。其中,优选为甲基、乙基,更优选为甲基。
[0104]
例如,作为烷二基中包含的氢原子被甲基取代的基团,可例示出(2-甲基)丙烷二基、(1,3-二甲基)丁烷二基、(1,4-二甲基)戊烷二基、(1-甲基)己烷二基、(2-甲基)己烷二
基、(3-甲基)己烷二基、(4-甲基)己烷二基、(5-甲基)己烷二基、(1,5-二甲基)己烷二基、(1,1,3,3-四甲基)丁烷二基、(5,5-二甲基)己烷二基、(7-甲基)辛烷二基、(10-甲基)十一烷二基等。
[0105]
作为ra和rb所示的碳原子数1~8的烷基,可列举出:与r1所示的饱和链状烃基或不饱和链状烃基的直链状烷基、支链状烷基之中的碳原子数1~8的基团相同的基团。
[0106]
作为-so
2-nh-g
1-j1,可列举出例如下述式所示的基团。
[0107][0108]
g1为式(g-1)所示的基团时,作为-so
2-nh-g
1-j1,可列举出例如下述式所示的基团。
[0109][0110]
g1为式(g-2)所示的基团时,作为-so
2-nh-g
1-j1,可列举出例如下述式所示的基团。
[0111][0112]
j1为-nrarb时,作为-so
2-nh-g
1-j1,可列举出例如下述式所示的基团。
[0113][0114]
j1为-nrarbh
+
q-时,作为-so
2-nh-g
1-nrarbh
+
,可列举出例如下述式所示的基团。
[0115][0116][0117]
q-表示卤化物离子、bf
4-、pf
6-、clo
4-、x
a-co
2-或y
a-so
3-。
[0118]
xa和ya表示1价有机基团。作为1价有机基团,可列举出碳原子数1~20的烷基、碳原子数3~20的环烷基、碳原子数6~20的芳基、以及将它们组合而得到的基团等。
[0119]
作为碳原子数1~20的烷基,可列举出甲基、乙基、丙基、丁基、己基、癸基等。
[0120]
作为碳原子数3~20的环烷基,可列举出环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环癸基等。
[0121]
作为碳原子数6~20的芳基,可列举出苯基、萘基、蒽基等。
[0122]
x
a-co
2-为包含co
2-基的有机物阴离子,y
a-so
3-为包含so
3-基的有机物阴离子,可列举出例如式(q-1)~式(q-4)所示的阴离子。
[0123][0124]
[ry表示碳原子数1~20的烷基。
[0125]
ma表示0~5的整数。]
[0126]
作为q-,优选为x
a-co
2-和y
a-so
3-,更优选为式(q-4)所示的阴离子。若为这些阴离子,则存在式(i-x2)所示的化合物在溶剂中的溶解性变高的倾向。
[0127]-(so
2-nh-g
1-j1)na中,g1优选为碳原子数3~10的烷二基,更优选为碳原子数4~9的烷二基,该烷二基中包含的氢原子优选被碳原子数1~3的烷基取代,更优选被碳原子数1~2的烷基取代。
[0128]
j1优选为氢原子。
[0129]
na优选为2~4的整数、更优选为2~3的整数、进一步优选为3的整数。
[0130]-ch
2-被-o-替换而得到的碳原子数2~12的烷二基优选为式(g-1)所示的基团。
[0131]
g2优选为碳原子数1~5的烷二基,更优选为碳原子数1~3的烷二基。
[0132]
g3优选为碳原子数1~3的烷二基,更优选为碳原子数1~2的烷二基。
[0133]
作为式(i-x2)所示的化合物,可列举出例如式(2-1)~式(2-92)所示的化合物。式(2-1)~式(2-92)所示的化合物之中,na为2以上的整数时,优选多个-so
2-nh-g
1-j1分别键合于不同的苯环。
[0134]
[0135]
[0136]
[0137]
[0138][0139]
作为化合物(i-x2),优选为式(2-1)~式(2-16)所示的化合物,更优选为式(2-9)~式(2-12)所示的化合物,进一步优选为式(2-11)所示的化合物。
[0140]
在着色剂(a)的总量中,化合物(i-x2)的含有率优选为1~100质量%、更优选为10~98质量%、进一步优选为40~97质量%、更进一步优选为60~96质量%、特别优选为80~95质量%。
[0141]
着色剂(a)优选包含选自由化合物(i-x1)和化合物(i-x2)组成的组中的1种以上,更优选包含化合物(i-x1)和化合物(i-x2)。
[0142]
在着色剂(a)的总量中,化合物(i-x1)和化合物(i-x2)的含有率优选为70~100质量%、更优选为80~100质量%、进一步优选为90~100质量%。
[0143]
作为着色剂(a),包含化合物(i-x1)和化合物(i-x2)这两者时,化合物(i-x1):化合物(i-x2)的质量比优选为2:98~98:2,更优选为5:95~45:55,进一步优选为7:93~20:80。
[0144]
《《化合物(ii)》》
[0145]
着色剂(a)优选包含式(ii)所示的化合物(以下有时称为化合物(ii))。化合物(ii)为包含在分子内具有呫吨骨架的化合物的染料。化合物(ii)可以为其互变异构体。
[0146][0147]
式(ii)中,
[0148]r21
~r
24
各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基、或者任选具有取代基的碳原子数6~20的1价芳香族烃基,该饱和烃基中包含的-ch
2-任选被-o-、-co-或-nr
31-替换。
[0149]r25
表示-oh、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-co2h、-co
2-(zd)
+
、-co2r
28
、-so3r
28
或-so2nr
29r30

[0150]r26
和r
27
各自独立地表示氢原子或碳原子数1~6的烷基。
[0151]
p表示0~5的整数。p为2以上时,多个r
25
任选相同或不同。
[0152]
q表示0或1的整数。
[0153]
xa表示卤素原子。
[0154]
(zd)
+
表示
+
n(r
31
)4、na
+
或k
+
,4个r
31
任选相同或不同。
[0155]r28
表示碳原子数1~20的1价饱和烃基,该饱和烃基中包含的氢原子任选被卤素原子取代。
[0156]r29
和r
30
各自独立地表示氢原子或任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基,该饱和烃基中包含的-ch
2-任选被-o-、-co-、-nh-或-nr
28-替换,r
29
和r
30
任选键合并与相邻的氮原子一同形成3~10元环的杂环。
[0157]r31
表示氢原子、碳原子数1~20的1价饱和烃基、或碳原子数7~10的芳烷基。]
[0158]
作为r
21
~r
24
中的碳原子数1~20的1价饱和烃基,可列举出例如甲基、乙基、丙基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直链状烷基;异丙基、异丁基、异戊基、新戊基、2-乙基己基等支链状烷基;环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基等碳原子数2~20的脂环式饱和烃基。在具有取代基的情况下,该饱和烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。作为饱和烃基任选具有的取代基,可列举出卤素原子、-oh、-or
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-co2h、-co2r
28
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
)。r
32
、r
33
和r
34
各自独立地表示碳原子数1~4的1价饱和烃基,该饱和烃基中包含的氢原子任选被卤素原子取代。
[0159]
作为r
21
~r
24
中的碳原子数6~20的1价芳香族烃基,可列举出苯基。作为具有取代基的1价芳香族烃基,可列举出甲苯基、二甲苯基、三甲苯基、丙基苯基、丁基苯基等。在具有取代基的情况下,该芳香族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。作为芳香族烃基任选具有的取代基,可列举出卤素原子、-r
28
、-oh、-or
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-co2h、-co2r
28
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
)。
[0160]
作为r
28
~r
31
中的碳原子数1~20的1价饱和烃基,可列举出例如甲基、乙基、丙基、
丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、十六烷基、二十烷基等直链状烷基;异丙基、异丁基、异戊基、新戊基、2-乙基己基等支链状烷基;环丙基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、三环癸基等碳原子数3~20的脂环式饱和烃基。
[0161]r29
和r
30
中的碳原子数1~20的1价饱和烃基任选具有取代基。作为该取代基,可列举出羟基、卤素原子。
[0162]
作为r
32
~r
34
中的碳原子数1~4的1价饱和烃基,可列举出例如甲基、乙基、丙基、丁基等直链状烷基;异丙基、异丁基等支链状烷基等碳原子数1~4的脂环式饱和烃基。
[0163]
(zd)
+

+
n(r
31
)4、na
+
或k
+
,优选为
+
n(r
31
)4。优选
+
n(r
31
)4中的4个r
31
之中的至少2个为碳原子数5~20的1价饱和烃基。另外,4个r
31
的总碳原子数优选为20~80、更优选为20~60。在化合物(ii)中存在
+
n(r
31
)4的情况下,若r
31
为这些基团,则能够由包含化合物(ii)的负型抗蚀剂组合物形成异物少的滤色器。
[0164]
作为-or
28
,可列举出例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、二十烷基氧基。
[0165]
作为-co2r
28
,可列举出例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、叔丁氧基羰基、己氧基羰基、二十烷基氧基羰基。
[0166]
作为-sr
28
,可列举出例如甲基硫基、乙基硫基、丁基硫基、己基硫基、癸基硫基、二十烷基硫基等。
[0167]
作为-so2r
28
,可列举出例如甲基磺酰基、乙基磺酰基、丁基磺酰基、己基磺酰基、癸基磺酰基、二十烷基磺酰基。
[0168]
作为-so3r
28
,可列举出例如甲氧基磺酰基、乙氧基磺酰基、丙氧基磺酰基、叔丁氧基磺酰基、己氧基磺酰基、二十烷基氧基磺酰基。
[0169]
作为-so2nr
29r30
,可列举出例如氨磺酰基(sulfamoyl group);
[0170]
n-甲基氨磺酰基、n-乙基氨磺酰基、n-丙基氨磺酰基、n-异丙基氨磺酰基、n-丁基氨磺酰基、n-异丁基氨磺酰基、n-仲丁基氨磺酰基、n-叔丁基氨磺酰基、n-戊基氨磺酰基、n-(1-乙基丙基)氨磺酰基、n-(1,1-二甲基丙基)氨磺酰基、n-(1,2-二甲基丙基)氨磺酰基、n-(2,2-二甲基丙基)氨磺酰基、n-(1-甲基丁基)氨磺酰基、n-(2-甲基丁基)氨磺酰基、n-(3-甲基丁基)氨磺酰基、n-环戊基氨磺酰基、n-己基氨磺酰基、n-(1,3-二甲基丁基)氨磺酰基、n-(3,3-二甲基丁基)氨磺酰基、n-庚基氨磺酰基、n-(1-甲基己基)氨磺酰基、n-(1,4-二甲基戊基)氨磺酰基、n-辛基氨磺酰基、n-(2-乙基己基)氨磺酰基、n-(1,5-二甲基)己基氨磺酰基、n-(1,1,2,2-四甲基丁基)氨磺酰基等n-单取代氨磺酰基;
[0171]
n,n-二甲基氨磺酰基、n,n-乙基甲基氨磺酰基、n,n-二乙基氨磺酰基、n,n-丙基甲基氨磺酰基、n,n-异丙基甲基氨磺酰基、n,n-叔丁基甲基氨磺酰基、n,n-丁基乙基氨磺酰基、n,n-双(1-甲基丙基)氨磺酰基、n,n-庚基甲基氨磺酰基等n,n-二取代氨磺酰基等。
[0172]
作为-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),可列举出例如三甲氧基甲硅烷基、三乙氧基甲硅烷基等。
[0173]r25
优选为-co2h、-co
2-(zd)
+
、-co2r
28
、-so
3-、-so
3-(zd)
+
、-so3h或so2nhr
29
,更优选为so
3-、-so
3-(zd)
+
、-so3h或so2nhr
29

[0174]
p表示0~5的整数,优选为1~4,更优选为1或2,进一步优选为1。
[0175]
作为r
26
和r
27
中的碳原子数1~6的烷基,可列举出:前述列举的烷基之中的碳原子
数为1~6的烷基,优选为碳原子数1~2的烷基。r
26
和r
27
更优选为氢原子。
[0176]
作为r
31
中的碳原子数7~10的芳烷基,可列举出苄基、苯基乙基、苯基丁基等。
[0177]
q表示0或1的整数,优选为0。
[0178]
作为化合物(ii),可优选列举出式(iia)所示的化合物(以下有时称为“化合物(iia)”)。式(iia)所示的化合物可以不与化合物(ii)之中的除化合物(iia)之外的化合物(以下有时称为“化合物(iib)”)组合使用,也可以将化合物(iia)与化合物(iib)组合使用。另外,化合物(iia)可以组合使用2种以上。
[0179][0180]
[式(iia)中,
[0181]ra1
和r
a4
各自独立地为任选具有2个以下的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基的1价芳香族烃基。
[0182]ra2
和r
a3
各自独立地为氢原子、甲基或乙基。
[0183]r25
~r
27
、p、q和xa表示与上述相同的含义。]
[0184]
作为r
a1
和r
a4
,可列举出:与上述r
21
和r
24
相同的基团之中的不具有取代基的1价芳香族烃基、或者具有2个以下的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基的1价芳香族烃基。其中,优选为具有2个以下的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基的1价芳香族烃基。
[0185]
作为不具有取代基的1价芳香族烃基,可列举出苯基。作为具有2个以下的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基的1价芳香族烃基,可列举出甲苯基、二甲苯基、三甲苯基等。该芳香族烃基的碳原子数优选为7~20、更优选为7~16、进一步优选为7~10,最优选为8。该芳香族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。该芳香族烃基优选不具有除该饱和脂肪族烃基之外的取代基。
[0186]
与该芳香族烃基键合的该饱和脂肪族烃基的数量优选为1~2、更优选为2。该饱和脂肪族烃基优选相对于该芳香族烃基的连接键而言键合于邻位或间位,更优选键合于邻位。作为该饱和脂肪族烃基,可列举出不具有取代基的饱和脂肪族烃基。该饱和脂肪族烃基的碳原子数优选为1~4,更优选为1~3,进一步优选为1~2,最优选为1。
[0187]
作为r
a2
和r
a3
,可列举出氢原子、甲基、乙基,这些之中,优选为氢原子或甲基,更优选为氢原子。
[0188]
作为化合物(iib),优选使用式(ib1)所示的化合物(以下有时称为“化合物(ib1)”)。
[0189][0190]
[式(ib1)中,r
b1
~r
b4
各自独立地表示氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基、或者任选具有取代基的碳原子数6~20的1价芳香族烃基,
[0191]rb1
~r
b4
中包含的至少1个饱和烃基或芳香族烃基具有卤素原子、-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
)作为取代基,或者,r
b1
~r
b4
中包含的至少1个芳香族烃基具有3个以上的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基作为取代基,
[0192]r25
~r
30
、r
32
~r
34
、p、q和xa表示与上述相同的含义。]
[0193]
作为r
b1
和r
b4
,可列举出:与上述r
21
和r
24
相同的基团之中的氢原子、任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基、任选具有取代基的碳原子数6~20的1价芳香族烃基、或者具有3个以上的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基作为取代基的芳香族烃基。其中,优选为任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基、具有取代基的碳原子数6~20的1价芳香族烃基、或者具有3个以上的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基作为取代基的芳香族烃基。
[0194]
作为任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基的碳原子数,优选为1~10,更优选为2~8,进一步优选为2~7。该饱和脂肪族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。作为取代基,优选为卤素原子、-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
、或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),更优选为-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),进一步优选为-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),最优选为-si(or
32
)(or
33
)(or
34
)。取代基的数量相对于1个饱和脂肪族烃基优选为1~5,更优选为1~3,进一步优选为1~2,最优选为1。
[0195]
任选具有取代基的碳原子数6~20的1价芳香族烃基的碳原子数优选为7~20、更优选为7~16、进一步优选为7~12、更进一步优选为7~10、特别优选为7~8、最优选为8。该芳香族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。作为取代基,优选为碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基、卤素原子、-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),更优选为碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基、-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
或-so2nr
29r30
。进一步优选为碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基、-or
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
或-so2nr
29r30
。取代基的数量相对于1个芳香族烃基优选为1~5,更优选为1~3,进一步优选为1~2,最优选为2。取代基优选相对于该芳香族烃基的连接键而言键合于邻位和/或间位,更优选键合于邻位。
[0196]
具有3个以上的碳原子数1~4的1价饱和脂肪族烃基作为取代基的芳香族烃基的碳原子数优选为9~20、更优选为9~13、进一步优选为9~12、最优选为9。该芳香族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。该芳香族烃基优选不具有除该饱和脂肪族烃基之外的取代基。该饱和脂肪族烃基的个数相对于1个芳香族烃基优选为3~5、更优选为3~4、最优选为3。该饱和脂肪族烃基优选相对于该芳香族烃基的连接键而言键合于邻位和/或对位,更优选键合于邻位和对位。该1价饱和脂肪族烃基的碳原子数优选为1~5、更优选为1~3、进一步优选为1~2、最优选为1。
[0197]
作为r
b2
和r
b3
,可优选列举出:与上述r
22
和r
23
相同的基团之中的氢原子、或者任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基。其中,更优选为任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基,进一步优选为具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基。
[0198]
作为任选具有取代基的碳原子数1~20的1价饱和烃基的碳原子数,优选为1~10,更优选为1~6,进一步优选为1~4。该饱和脂肪族烃基的碳原子数为也包括取代基的碳在内的数量。作为取代基,可优选列举出卤素原子、-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
、-so2nr
29r30
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),更优选为-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
、-so
3-、-so3h、-so
3-(zd)
+
、-sr
28
、-so2r
28
、-so3r
28
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),进一步优选为-oh、-or
28
、-co2h、-co2r
28
或-si(or
32
)(or
33
)(or
34
),最优选为-co2h或-co2r
28
。取代基的数量相对于1个饱和脂肪族烃基优选为1~5,更优选为1~3,进一步优选为1~2,最优选为1。
[0199]
作为化合物(iia),优选为用式(iax)和表2来确定的化合物no.1~15。
[0200][0201]
[表2]
[0202]
no.r
ax1rax2rax3rax4
1phhhph2phch3ch3ph3phch3ch2ch3ch2ph4邻甲苯基hh邻甲苯基5邻甲苯基ch3ch3邻甲苯基6邻甲苯基ch3ch2ch3ch2邻甲苯基7间甲苯基hh间甲苯基8间甲苯基ch3ch3间甲苯基9间甲苯基ch3ch2ch3ch2间甲苯基10对甲苯基hh对甲苯基11对甲苯基ch3ch3对甲苯基
12对甲苯基ch3ch2ch3ch2对甲苯基132,6-二甲苯基hh2,6-二甲苯基142,6-二甲苯基ch3ch32,6-二甲苯基152,6-二甲苯基ch3ch2ch3ch22,6-二甲苯基
[0203]
式中的符号是指以下的基团(以下,*表示连接键)。
[0204][0205]
作为化合物(ib1),优选为用式(ibx)和表3来确定的化合物no.16~35和式a3-1~a3-8所示的化合物。
[0206][0207]
[表3]
[0208]
no.r
bx1rbx2rbx3rbx4
16ch3ch3ch3prtms17ch3ch2ch3ch2ch3prtms18ch3ch2ch3ch2ch3ch2prtms19phprcoohprcoohph20邻甲苯基prcoohprcooh邻甲苯基21间甲苯基prcoohprcooh间甲苯基22对甲苯基prcoohprcooh对甲苯基232,6-二甲苯基prcoohprcooh2,6-二甲苯基24mt1hhmt125mt1ch3ch3mt126mt1ch3ch2ch3ch2mt127mt2hhmt228mt2ch3ch3mt229mt2ch3ch2ch3ch2mt2
30mt3hhmt331mt3ch3ch3mt332mt3ch3ch2ch3ch2mt3332,4,6-三甲苯基hh2,4,6-三甲苯基342,4,6-三甲苯基ch3ch32,4,6-三甲苯基352,4,6-三甲苯基ch3ch2ch3ch22,4,6-三甲苯基
[0209]
式中的符号是指以下的基团(以下,*表示连接键)。
[0210]
[0211][0212]
《《着色剂(a1)》》
[0213]
本发明的固化性组合物中,作为着色剂(a),任选包含除着色剂(a2)之外的染料和/或颜料(以下有时将该染料和该颜料统称为着色剂(a1))。它们可以单独使用,或者,可以组合使用2种以上。
[0214]
着色剂(a1)只要不包含着色剂(a2),就没有特别限定,可以使用公知的染料和/或颜料。
[0215]
着色剂(a1)为染料时,可列举出例如溶剂染料、酸性染料、直接染料、媒染染料等。作为染料,可列举出例如在染料索引(the society of dyers and colourists出版)中被分类为染料的化合物、染色指南(色染公司)中记载的公知染料。另外,根据化学结构,可列举出偶氮染料、花青染料、三苯基甲烷染料、呫吨染料(其中不包括化合物(ii))、噻唑染料、噁嗪染料、蒽醌染料、萘醌染料、醌亚胺染料、次甲基染料、偶氮次甲基染料、方酸鎓盐染料(squarylium dye)、吖啶染料、苯乙烯基染料、香豆素染料、喹啉染料、硝基染料和酞菁染料(其中不包括化合物(i))等。
[0216]
着色剂(a1)为颜料时,可以使用公知的颜料,可列举出例如在染料索引(the society of dyers and colourists出版)中被分类为颜料(pigment)的颜料。
[0217]
作为被分类为颜料的颜料,可列举出例如c.i.颜料黄1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、128、129、137、139、147、148、153、154、166、173、194、214等黄色颜料;
[0218]
c.i.颜料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色颜料;
[0219]
c.i.颜料红9、97、105、122、144、149、166、168、176、177、180、190、192、209、215、216、224、255、264、265、266、268、273等红色颜料;
[0220]
c.i.颜料蓝15、15:1、15:2等蓝色颜料;
[0221]
c.i.颜料紫1、32、36、38等紫色颜料;
[0222]
c.i.颜料绿7、36等绿色颜料;
[0223]
c.i.颜料棕23、25等棕色颜料;
[0224]
c.i.颜料黑1、7等黑色颜料等。
[0225]
颜料根据需要可以实施松香处理;使用导入有酸性基团或碱性基团的衍生物等进行的表面处理;利用高分子化合物等对颜料表面进行的接枝处理;基于硫酸微粒化法等的微粒化处理;基于用于去除杂质的有机溶剂、水等的清洗处理;基于离子交换法等去除离子性杂质的处理等。颜料的粒径优选大致均匀。关于颜料,通过含有分散剂并进行分散处理,从而能够制成在分散剂溶液中均匀分散的状态的颜料分散液。使用多种颜料时,可以分别单独进行分散处理,也可以混合多种并进行分散处理。另外,可以将颜料与前述化合物(i)混合并进行分散处理。作为分散剂,可列举出与前述相同的物质。
[0226]
使用分散剂时,该分散剂(固体成分)的用量相对于颜料100质量份通常为10~200质量份,优选为15~180质量份,更优选为20~160质量份。若该分散剂的用量处于前述范围,则存在能够获得分散状态更均匀的颜料分散液的倾向。
[0227]
着色剂(a)包含着色剂(a1)时,在着色剂(a)的总量中,着色剂(a1)的含有率优选为1~60质量%、更优选为1~40质量%、进一步优选为1~20质量%。
[0228]
着色剂(a)的含有率相对于固化性组合物的固体成分的总量优选为1~70质量%,更优选为5~60质量%,进一步优选为10~60质量%,更进一步优选为15~55质量%。若着色剂(a)的含有率处于前述范围,则制成滤色器时的色浓度充分,且能够在组合物中含有必要量的树脂(b),因此,能够形成机械强度充分的图案,故而优选。
[0229]
此处,本说明书中的“固体成分的总量”是指从固化性组合物的总量中去除有机溶剂的含量而得到的量。固体成分的总量和相对于该总量而言的各成分的含量可利用例如液相色谱法或气相色谱法等公知的分析手段进行测定。
[0230]
《树脂(b)》
[0231]
树脂(b)没有特别限定,优选为碱溶性树脂。作为树脂(b),可列举出以下的树脂[k1]~[k6]等。
[0232]
树脂[k1]:具有源自选自由不饱和羧酸和不饱和羧酸酐组成的组中的至少1种单体(a)(以下有时称为“(a)”)的结构单元以及源自具有碳原子数2~4的环状醚结构和烯属不饱和键的单体(b)(以下有时称为“(b)”)的结构单元的共聚物;
[0233]
树脂[k2]:具有源自(a)的结构单元、源自(b)的结构单元、以及源自能够与(a)共聚的单体(c)(但不同于(a)和(b))(以下有时称为“(c)”)的结构单元的共聚物;
[0234]
树脂[k3]:具有源自(a)的结构单元和源自(c)的结构单元的共聚物;
[0235]
树脂[k4]:具有对源自(a)的结构单元加成(b)而得到的结构单元和源自(c)的结构单元的共聚物;
[0236]
树脂[k5]:具有对源自(b)的结构单元加成(a)而得到的结构单元和源自(c)的结构单元的共聚物;
[0237]
树脂[k6]:具有对源自(b)的结构单元加成(a)并进一步加成多元羧酸和/或羧酸酐而得到的结构单元和源自(c)的结构单元的共聚物。
[0238]
作为(a),具体而言,可列举出例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、邻乙烯基苯甲酸、间乙烯基苯甲酸、对乙烯基苯甲酸等不饱和单羧酸类;
[0239]
马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基邻苯二甲酸、4-乙烯基邻苯二甲酸、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸、二甲基四氢邻苯二甲酸、1,4-环己烯二羧酸等不饱和二羧酸类;
[0240]
甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的双环不饱和化合物类;
[0241]
马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基邻苯二甲酸酐、4-乙烯基邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯酐等不饱和二羧酸类的酸酐;
[0242]
琥珀酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯〕、苯二甲酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯〕等2元以上的多元羧酸的不饱和单〔(甲基)丙烯酰氧基烷基〕酯类;
[0243]
α-(羟基甲基)丙烯酸那样的在同一分子中含有羟基和羧基的不饱和丙烯酸酯类等。
[0244]
这些之中,从共聚反应性的观点、所得树脂在碱水溶液中的溶解性的观点出发,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸等。
[0245]
(b)是指例如具有碳原子数2~4的环状醚结构(例如选自由环氧乙烷环、氧杂环丁烷环和四氢呋喃环组成的组中的至少1种)和烯属不饱和键的聚合性化合物。(b)优选为具有碳原子数2~4的环状醚和(甲基)丙烯酰氧基的单体。
[0246]
另外,在本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示选自由丙烯酸和甲基丙烯酸组成的组中的至少1种。“(甲基)丙烯酰基”和“(甲基)丙烯酸酯”等表述也具有相同的含义。
[0247]
作为(b),可列举出例如具有环氧乙基和烯属不饱和键的单体(b1)(以下有时称为“(b1)”)、具有氧杂环丁基和烯属不饱和键的单体(b2)(以下有时称为“(b2)”)、具有四氢呋喃基和烯属不饱和键的单体(b3)(以下有时称为“(b3)”)等。
[0248]
作为(b1),可列举出例如具有直链状或支链状的脂肪族不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1-1)(以下有时称为“(b1-1)”)、具有脂环式不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1-2)(以下有时称为“(b1-2)”)。
[0249]
作为(b1-1),可列举出(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚、α-甲基-邻乙烯基苄基缩水甘油醚、α-甲基-间乙烯基苄基缩水甘油醚、α-甲基-对乙烯基苄基缩水甘油醚、2,3-双(缩水甘油醚氧
基甲基)苯乙烯、2,4-双(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,5-双(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,6-双(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(缩水甘油醚氧基甲基)苯乙烯等。
[0250]
作为(b1-2),可列举出乙烯基环己烯单氧化物、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷(例如,celloxide 2000;daicel公司制)、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯(例如,cyclomer a400;daicel公司制)、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯(例如,cyclomer m100;daicel公司制)、式(bi)所示的化合物和式(bii)所示的化合物等。
[0251][0252]
[式(bi)和式(bii)中,re和rf表示氢原子或碳原子数1~4的烷基,该烷基中包含的氢原子任选被羟基取代。
[0253]
xe和xf表示单键、*-r
g-、*-r
g-o-、*-r
g-s-或*-r
g-nh-。
[0254]
rg表示碳原子数1~6的烷二基。
[0255]
*表示与o的连接键。]
[0256]
作为碳原子数1~4的烷基,可列举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、叔丁基等。
[0257]
作为氢原子被羟基取代而成的烷基,可列举出羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基、1-羟基丙基、2-羟基丙基、3-羟基丙基、1-羟基-1-甲基乙基、2-羟基-1-甲基乙基、1-羟基丁基、2-羟基丁基、3-羟基丁基、4-羟基丁基等。
[0258]
作为re和rf,可优选列举出氢原子、甲基、羟基甲基、1-羟基乙基、2-羟基乙基,可更优选列举出氢原子、甲基。
[0259]
作为烷二基,可列举出亚甲基、亚乙基、丙烷-1,2-二基、丙烷-1,3-二基、丁烷-1,4-二基、戊烷-1,5-二基、己烷-1,6-二基等。
[0260]
作为xe和xf,可优选列举出单键、亚甲基、亚乙基、*-ch
2-o-和*-ch2ch
2-o-,可更优选列举出单键、*-ch2ch
2-o-(*表示与o的连接键)。
[0261]
作为式(bi)所示的化合物,可列举出式(bi-1)~式(bi-15)中的任一者所示的化合物等。其中,优选为式(bi-1)、式(bi-3)、式(bii-5)、式(bi-7)、式(bi-9)或式(bi-11)~式(bi-15)所示的化合物,更优选为式(bi-1)、式(bi-7)、式(bi-9)或式(bi-15)所示的化合物。
[0262][0263]
作为式(bii)所示的化合物,可列举出式(bii-1)~式(bii-15)中任一者所示的化合物等。其中,优选为式(bii-1)、式(bii-3)、式(bii-5)、式(bii-7)、式(bii-9)或式(bii-11)~式(bii-15)所示的化合物,更优选为式(bii-1)、式(bii-7)、式(bii-9)或式(bii-15)所示的化合物。
[0264][0265]
式(bi)所示的化合物和式(bii)所示的化合物可以分别单独使用,也可以组合使用2种以上。组合使用式(bi)所示的化合物和式(bii)所示的化合物时,它们的含有比率(式(bi)所示的化合物:式(bii)所示的化合物)以摩尔基准计优选为5:95~95:5、更优选为20:80~80:20。
[0266]
作为(b2),更优选为具有氧杂环丁基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。作为(b2),可列举出3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-乙基-3-丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-甲基-3-丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3-乙基-3-丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷等。
[0267]
作为(b3),更优选为具有四氢呋喃基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。作为(b3),具体而言,可列举出丙烯酸四氢糠酯(例如,viscoatv#150、大阪有机化学工业公司制)、甲基丙烯酸四氢糠酯等。
[0268]
作为(b),从能够进一步提高所得滤色器的耐热性、耐化学药品性等可靠性的观点出发,优选为(b1)。进而,从固化性组合物的保存稳定性优异的观点出发,更优选为(b1-2)。
[0269]
作为(c),可列举出例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(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
酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等不具有多环状烃环的(甲基)丙烯酸酯类(cf-1)(以下有时称为“(cf-1)”);
[0270]
(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷-8-酯(在本技术领域中,作为惯用名,被称为“(甲基)丙烯酸二环戊酯”。另外,有时称为“(甲基)丙烯酸三环癸酯”)、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.0
2,6
]癸烯-8-酯(在本技术领域中,作为惯用名,被称为“(甲基)丙烯酸二环戊烯酯”)、(甲基)丙烯酸二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷基酯等具有多环状烃环的(甲基)丙烯酸酯类(cf-2)(以下有时称为“(cf-2)”);
[0271]
(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等含羟基的(甲基)丙烯酸酯类;
[0272]
马来酸二乙酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;
[0273]
双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-(2
’‑
羟基乙基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羟基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羟基甲基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2
’‑
羟基乙基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基-5-乙基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羟基甲基-5-甲基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-叔丁氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-环己氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-双(叔丁氧基羰基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-双(环己氧基羰基)双环[2.2.1]庚-2-烯等双环不饱和化合物类;
[0274]
n-苯基马来酰亚胺、n-环己基马来酰亚胺、n-苄基马来酰亚胺、n-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺苯甲酸酯、n-琥珀酰亚胺基-4-马来酰亚胺丁酸酯、n-琥珀酰亚胺基-6-马来酰亚胺己酸酯、n-琥珀酰亚胺基-3-马来酰亚胺丙酸酯、n-(9-吖啶基)马来酰亚胺等二羰基酰亚胺衍生物类;
[0275]
苯乙烯、α-甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏二氯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、乙酸乙烯酯、1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
[0276]
这些之中,优选为(甲基)丙烯酸酯类。
[0277]
树脂[k1]中,在构成树脂[k1]的全部结构单元中,源自各种单体的结构单元的比率优选为:
[0278]
源自(a)的结构单元:2~60摩尔%
[0279]
源自(b)的结构单元:40~98摩尔%;
[0280]
更优选为:
[0281]
源自(a)的结构单元:10~50摩尔%
[0282]
源自(b)的结构单元:50~90摩尔%。
[0283]
若树脂[k1]的结构单元的比率处于上述范围,则存在固化性组合物的保存稳定性、形成着色图案时的显影性和所得滤色器的耐溶剂性优异的倾向。
[0284]
树脂[k1]可参考例如文献“高分子合成的实验方法”(大津隆行著、出版社:化学同
人公司、第一版第一次印刷、1972年3月1日发行)中记载的方法和该文献中记载的引用文献来制造。
[0285]
具体而言,可列举出:将规定量的(a)和(b)、聚合引发剂和溶剂等投入至反应容器中,例如利用氮气对氧气进行置换,由此形成脱氧气氛,边搅拌边加热和保温的方法。需要说明的是,此处使用的聚合引发剂和溶剂等没有特别限定,可以使用在本领域中通常使用的物质。例如,作为聚合引发剂,可列举出偶氮化合物(2,2
’‑
偶氮双异丁腈、2,2
’‑
偶氮双(2,4-二甲基戊腈)等)、有机过氧化物(过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯等),作为溶剂,只要将各单体溶解即可,可列举出作为本发明的固化性组合物的有机溶剂(e)而在后文中记载的溶剂等。
[0286]
需要说明的是,所得共聚物可以直接使用反应后的溶液,也可以使用经浓缩或稀释的溶液,还可以使用通过再沉淀等方法以固体(粉体)的形式取出的物质。尤其是,在该聚合时,通过使用本发明的固化性组合物中包含的溶剂作为溶剂,从而能够将反应后的溶液直接用于制备本发明的固化性组合物,因此,能够简化本发明的固化性组合物的制造工序。
[0287]
树脂[k2]中,在构成树脂[k2]的全部结构单元中,源自各种单体的结构单元的比率优选为:
[0288]
源自(a)的结构单元:2~45摩尔%
[0289]
源自(b)的结构单元:2~95摩尔%
[0290]
源自(c)的结构单元:1~65摩尔%;
[0291]
更优选为:
[0292]
源自(a)的结构单元:5~40摩尔%
[0293]
源自(b)的结构单元:5~80摩尔%
[0294]
源自(c)的结构单元:5~60摩尔%。
[0295]
若树脂[k2]的结构单元的比率处于上述范围,则存在固化性组合物的保存稳定性、形成着色图案时的显影性、以及所得滤色器的耐溶剂性、耐热性和机械强度优异的倾向。
[0296]
树脂[k2]可以与例如作为树脂[k1]的制造方法而记载的方法同样地制造。
[0297]
树脂[k3]中,在构成树脂[k3]的全部结构单元中,源自各种单体的结构单元的比率优选为:
[0298]
源自(a)的结构单元:2~60摩尔%
[0299]
源自(c)的结构单元:40~98摩尔%;
[0300]
更优选为:
[0301]
源自(a)的结构单元:10~50摩尔%
[0302]
源自(c)的结构单元:50~90摩尔%。
[0303]
树脂[k3]可以与例如作为树脂[k1]的制造方法而记载的方法同样地制造。
[0304]
树脂[k4]可通过获得(a)与(c)的共聚物并使(b)所具有的碳原子数2~4的环状醚与(a)所具有的羧酸和/或羧酸酐加成来制造。
[0305]
首先,与作为树脂[k1]的制造方法而记载的方法同样地制造(a)与(c)的共聚物。在该情况下,源自各种单体的结构单元的比率优选为与树脂[k3]中列举的比率相同的比率。
[0306]
接着,使前述共聚物中的源自(a)的羧酸和/或羧酸酐的一部分与(b)所具有的碳原子数2~4的环状醚反应。
[0307]
在制造(a)与(c)的共聚物后,接着将烧瓶内气氛由氮气置换成空气,将(b)、羧酸或羧酸酐与环状醚的反应催化剂(例如三(二甲基氨基甲基)苯酚等)和阻聚剂(例如对苯二酚等)等投入至烧瓶内,在例如60~130℃下使其反应1~10小时,由此能够制造树脂[k4]。
[0308]
(b)的用量相对于(a)100摩尔优选为5~80摩尔,更优选为10~75摩尔。通过设为该范围,从而存在固化性组合物的保存稳定性、形成图案时的显影性、以及所得图案的耐溶剂性、耐热性、机械强度和灵敏度的平衡良好的倾向。从环状醚的反应性高、不易残留未反应的(b)的方面出发,作为树脂[k4]中使用的(b),优选为(b1),进一步优选为(b1-1)。
[0309]
前述反应催化剂的用量相对于(a)、(b)和(c)的总量100质量份优选为0.001~5质量份。前述阻聚剂的用量相对于(a)、(b)和(c)的总量100质量份优选为0.001~5质量份。
[0310]
投料方法、反应温度和时间等反应条件可考虑制造设备、基于聚合的放热量等来适当调整。需要说明的是,与聚合条件同样地,可以考虑制造设备、基于聚合的放热量等并适当调整投料方法、反应温度。
[0311]
关于树脂[k5],作为第一阶段,与上述树脂[k1]的制造方法同样操作而得到(b)与(c)的共聚物。与上述同样地,所得共聚物可以直接使用反应后的溶液,也可以使用经浓缩或稀释的溶液,还可以使用通过再沉淀等方法以固体(粉体)的形式取出的物质。
[0312]
源自(b)和(c)的结构单元的比率相对于构成前述共聚物的全部结构单元的总摩尔数分别优选为:
[0313]
源自(b)的结构单元:5~95摩尔%
[0314]
源自(c)的结构单元:5~95摩尔%;
[0315]
更优选为:
[0316]
源自(b)的结构单元:10~90摩尔%
[0317]
源自(c)的结构单元:10~90摩尔%。
[0318]
进而,在与树脂[k4]的制造方法相同的条件下使(b)与(c)的共聚物所具有的源自(b)的环状醚与(a)所具有的羧酸或羧酸酐反应,由此能够得到树脂[k5]。
[0319]
与前述共聚物反应的(a)的用量相对于(b)100摩尔优选为5~100摩尔。从环状醚的反应性高、未反应的(b)不易残留的方面出发,作为树脂[k5]中使用的(b),优选为(b1),进一步优选为(b1-1)。
[0320]
树脂[k6]是使树脂[k5]进一步与多元羧酸和/或羧酸酐反应而得到的树脂。使通过源自(b)的环状醚与源自(a)的羧酸或羧酸酐的反应而产生的羟基进一步与多元羧酸和/或羧酸酐反应。
[0321]
作为多元羧酸,可列举出草酸、丙二酸、琥珀酸、马来酸、富马酸、戊二酸、丙三羧酸等。作为羧酸酐,可列举出琥珀酸酐、马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基邻苯二甲酸酐、4-乙烯基邻苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐、5,6-二羧基双环[2.2.1]庚-2-烯酐等。多元羧酸和/或羧酸酐的用量相对于(a)的用量1摩尔优选为0.05~1摩尔,更优选为0.1~0.5摩尔。换言之,树脂[k6]更优选还具有未对通过源自(b)的环状醚与源自(a)的羧酸或羧酸酐的反应而产生的羟基加成多元羧酸和/或羧酸酐的、对源自(b)的结构单元加成有(a)的结构单元。
[0322]
作为树脂(b),优选包含具有在侧链中含有烯属不饱和键的结构单元的树脂(树脂[k4]、树脂[k5]或树脂[k6]),更优选为包含具有在侧链中含有(甲基)丙烯酰基的结构单元的树脂。
[0323]
作为具有在侧链中包含(甲基)丙烯酰基的结构单元的树脂,例如可列举出:使用(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、3-甲基-3-甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、丙烯酸四氢糠酯等具有(甲基)丙烯酰基的单体(ba)(以下有时称为“(ba)”)作为(b)的树脂[k4];使用丙烯酸、甲基丙烯酸、琥珀酸单〔2-(甲基)丙烯酰氧基乙酯〕等具有(甲基)丙烯酰基的单体(aa)(以下有时称为“(aa)”)作为(a)的树脂[k5];或者,使用(aa)作为(a)的树脂[k6]。作为具有在侧链中包含(甲基)丙烯酰基的结构单元的树脂,优选包含使用(aa)作为(a)的树脂[k6]。
[0324]
作为具有在侧链中包含(甲基)丙烯酰基的结构单元的树脂,更优选包含下述树脂[k6],其具有:在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且包含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa),并进一步加成多元羧酸和/或羧酸酐而得到的结构单元);在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且不含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa)而得到的结构单元);以及源自(c)的结构单元。进一步优选包含下述树脂[k6],其具有:在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且包含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa),并进一步加成多元羧酸和/或羧酸酐而得到的结构单元);在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且不含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa)而得到的结构单元);以及源自(cf-1)和/或(cf-2)的结构单元。特别优选包含下述树脂[k6],其具有:在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且包含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa),且进一步加成多元羧酸和/或羧酸酐而得到的结构单元);在侧链中包含(甲基)丙烯酰基、且不含源自多元羧酸和/或羧酸酐的羧酸基的结构单元(对源自(b)的结构单元加成(aa)而得到的结构单元);以及源自(cf-1)和(cf-2)的结构单元。
[0325]
另外,作为树脂(b),从提高残膜率的观点出发,优选的是:除具有在侧链中包含烯属不饱和键的结构单元的树脂(树脂[k4]、树脂[k5]或树脂[k6])之外,还包含树脂[k1]。
[0326]
树脂(b)的聚苯乙烯换算的重均分子量优选为3000~100000,更优选为4000~90000,进一步优选为5000~80000,更进一步优选为8000~70000。若分子量处于前述范围内,则存在滤色器的硬度提高、残膜率高、未曝光部在显影液中的溶解性良好、着色图案的分辨率提高的倾向。
[0327]
树脂(b)的分散度[重均分子量(mw)/数均分子量(mn)]优选为1.1~6,更优选为1.2~4。
[0328]
树脂(b)的酸值以固体成分换算计优选为20~170mg-koh/g,更优选为25~150mg-koh/g,进一步优选为30~130mg-koh/g。此处,酸值是作为用于将1g树脂(b)中和所需的氢氧化钾量(mg)而测得的值,可通过例如使用氢氧化钾水溶液进行滴定来求出。
[0329]
树脂(b)的含有率相对于固化性组合物的固体成分的总量优选为7~65质量%,更优选为13~60质量%,进一步优选为17~55质量%,更进一步优选为20~50质量%。若树脂(b)的含有率处于前述范围内,则能够形成着色图案,且存在着色图案的分辨率和残膜率提高的倾向。
[0330]
《聚合性化合物(c)》
[0331]
聚合性化合物(c)为能够借助由聚合引发剂(d)产生的活性自由基和/或酸而聚合的化合物。聚合性化合物包含选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种,优选包含己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯或聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯,更优选包含己糖醇聚丙烯酸酯或聚甘油聚丙烯酸酯。
[0332]
《《己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯》》
[0333]
作为聚合性化合物(c)而包含的己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯具有向己糖醇中存在的6个羟基导入1个以上(甲基)丙烯酰基而得到的结构。己糖醇中存在的6个羟基可以用环氧乙烷进行改性,即,己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯可以在己糖醇的羟基末端具有-o-ch
2-ch
2-所示的氧亚乙基链,该氧亚乙基链的氧原子可以键合有(甲基)丙烯酰基。
[0334]
己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯优选为下述式(ca)所示的化合物。
[0335][0336]
[式(ca)中,
[0337]
y表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(ca)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且6个以下。
[0338]
a~f各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,a+b+c+d+e+f为0以上且24以下。]
[0339]
y所示的(甲基)丙烯酰基的数量优选为2个以上、更优选为3个以上、进一步优选为4个以上,可以为5个以下。
[0340]
y所示的氢原子的数量优选为0个以上且6个以下、更优选为1个以上且5个以下、进一步优选为4个以下。
[0341]
y所示的(甲基)丙烯酰基彼此任选相同或不同,即,可以为甲基丙烯酰基、丙烯酰基、或者甲基丙烯酰基和丙烯酰基这两者。其中,y所示的(甲基)丙烯酰基优选为丙烯酰基。
[0342]
式(ca)中,a+b+c+d+e+f(氧亚乙基的数量)优选为3个以上、更优选为4个以上、进一步优选为5个以上、更进一步优选为6个以上,且优选为21个以下、更优选为20个以下、进一步优选为19个以下、更进一步优选为18个以下。
[0343]
作为己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯,优选为表4中示出的式(ca-1)~式(ca-36)所示的化合物,
[0344]
更优选为式(ca-1)~式(ca-18)所示的化合物,
[0345]
进一步优选为式(ca-1)~式(ca-6)、式(ca-13)~式(ca-18)所示的化合物,更进一步优选为式(ca-2)~式(ca-5)、式(ca-14)~式(ca-17)所示的化合物,特别优选为式(ca-3)、式(ca-17)所示的化合物。
[0346]
[表4]
[0347][0348]
y(a):y中的丙烯酰基的数量
[0349]
y(m):y中的甲基丙烯酰基的数量
[0350]
y(h):y中的氢原子的数量
[0351]
作为己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯,更优选为式(ca-i)所示的山梨糖醇聚(甲基)丙烯酸酯。
[0352][0353]
[式(ca-i)中,y和a~f与前述相同。]
[0354]
表4中示出的式(ca-1)~(ca-36)所示的化合物也优选具有相同的结构。
[0355]
作为己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯,可以使用市售品,可列举出例如mt2519(东亚合成公司制、a+b+c+d+e+f=18、y中的h2c=ch-co-*基为5个;h-*基为1个)、mt2518(东亚合成公司制、a+b+c+d+e+f=6、y中的h2c=ch-co-*基为3个;h-*基为3个)等山梨糖醇聚(甲基)丙烯酸酯。
[0356]
在聚合性化合物(c)的总量中,己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯的含有率优选为50~100质量%、更优选为60~100质量%、进一步优选为80~100质量%。
[0357]
《《聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯》》
[0358]
作为聚合性化合物(c)而包含的聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯具有向两个以上甘油经聚合而形成的聚甘油的羟基导入1个以上(甲基)丙烯酰基而得到的结构。聚甘油的羟基可以用环氧乙烷进行改性,即,聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯可以在聚甘油的羟基末端具有-o-ch
2-ch
2-所示的氧亚乙基链,该氧亚乙基链的氧原子可以键合有(甲基)丙烯酰基。
[0359]
聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯优选为下述式(cb)所示的化合物。
[0360][0361]
[式(cb)中,
[0362]
z表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(cb)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且(n+2)个以下。
[0363]
g~i各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,为0以上且5以下的整数。
[0364]
n表示甘油的聚合度,为2以上且20以下的整数。]
[0365]
n优选为3以上、更优选为4以上,且优选为18以下、更优选为15以下、进一步优选为12以下。
[0366]
z所示的(甲基)丙烯酰基的数量优选为2个以上、更优选为3个以上、进一步优选为4个以上、更进一步优选为5个以上,且优选为20个以下、更优选为18个以下、进一步优选为16个以下、更进一步优选为14个以下、特别优选为12个以下。
[0367]
z所示的氢原子的数量优选为0个以上且5个以下、更优选为1个以上且4个以下、进一步优选为1个以上且3个以下。
[0368]
z所示的(甲基)丙烯酰基彼此任选相同或不同,即,可以为甲基丙烯酰基、丙烯酰基、或者甲基丙烯酰基和丙烯酰基这两者。其中,z所示的(甲基)丙烯酰基优选为丙烯酰基。
[0369]
式(cb)中,g~i(氧亚乙基的数量)各自独立地优选为1以上且3以下,更优选为2以下,特别优选为1。
[0370]
作为聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯,优选为表5中示出的式(cb-1)~式(cb-56)所示的化合物,
[0371]
更优选为式(cb-1)~式(cb-28)所示的化合物,
[0372]
进一步优选为式(cb-1)~式(cb-4)、式(cb-25)~式(cb-28)所示的化合物,更进一步优选为式(cb-1)、式(cb-25)所示的化合物。
[0373]
[表5]
[0374][0375]
z(a):z中的丙烯酰基的数量
[0376]
z(m):z中的甲基丙烯酰基的数量
[0377]
z(h):z中的氢原子的数量
[0378]
作为聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯,可以使用市售品,可列举出例如式(cb-1)所示的sa-te6、式(cb-25)所示的sa-ze12(均为阪本药品工业公司制)等。
[0379]
在聚合性化合物(c)的总量中,聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯的含有率优选为50~100质量%、更优选为60~100质量%、进一步优选为80~100质量%。
[0380]
《《聚合性化合物(c1)》》
[0381]
本发明的固化性组合物中,作为聚合性化合物(c),可以包含除己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯之外的聚合性化合物(聚合性化合物(c1))。聚合性化合物(c1)为能够借助由聚合引发剂(d)产生的活性自由基和/或酸而聚合的化合物,可列举出例如除己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯之外的具有聚合性的烯属不饱和键的化合物等,优选为(甲基)丙烯酸酯化合物(其中不包括己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯)。
[0382]
其中,聚合性化合物(c1)优选为具有3个以上烯属不饱和键的聚合性化合物。作为这种聚合性化合物,可列举出例如三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇八(甲基)丙烯酸酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇十(甲基)丙烯酸酯、四季戊四醇九(甲基)丙烯酸酯、三(2-(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰脲酸酯、乙二醇改性季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、乙二醇改性二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙
二醇改性季戊四醇四(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。
[0383]
聚合性化合物(c1)的重均分子量优选为150以上且2,900以下、更优选为250以上且1,500以下。
[0384]
从像素拖长的观点出发,在聚合性化合物(c)的总量中,选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种的含有率优选为80~100质量%、更优选为90~100质量%、进一步优选为100质量%。
[0385]
聚合性化合物(c)的含有率相对于固化性组合物的固体成分的总量优选为5~45质量%,更优选为10~40质量%,进一步优选为15~35质量%。
[0386]
《聚合引发剂(d)》
[0387]
聚合引发剂(d)只要是能够通过光、热的作用而产生活性自由基、酸等并引发聚合的化合物就没有特别限定,可以使用公知的聚合引发剂。作为产生活性自由基的聚合引发剂,可列举出例如烷基苯酮化合物、三嗪化合物、酰基氧化膦化合物、o-酰基肟化合物和联咪唑化合物。
[0388]
前述o-酰基肟化合物为具有下述式(d1)所示的部分结构的化合物。以下,*表示连接键。
[0389][0390]
作为前述o-酰基肟化合物,可列举出例如n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亚胺、n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺、n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环戊基丙烷-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-2,4-二氧杂环戊基甲氧基)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-咔唑-3-基]-3-环戊基丙烷-1-酮-2-亚胺、n-乙酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环己基丙烷-1-酮-2-亚胺等。也可以使用irgacure oxe01、oxe02(以上为basf公司制)、n-1919(adeka公司制)等市售品。其中,o-酰基肟化合物优选为选自由n-乙酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环己基丙烷-1-酮-2-亚胺、n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)丁烷-1-酮-2-亚胺、n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺和n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环戊基丙烷-1-酮-2-亚胺组成的组中的至少1种,更优选为n-乙酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环己基丙烷-1-酮-2-亚胺、n-苯甲酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亚胺。若为这些o-酰基肟化合物,则存在能够获得高亮度的滤色器的倾向。
[0391]
前述烷基苯酮化合物为具有下述式(d2)所示的部分结构或下述式(d3)所示的部分结构的化合物。这些部分结构中,苯环任选具有取代基。
[0392][0393]
作为具有式(d2)所示的部分结构的化合物,可列举出例如2-甲基-2-吗啉基-1-(4-甲基硫基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基氨基-1-(4-吗啉基苯基)-2-苄基丁烷-1-酮、2-(二甲基氨基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]丁烷-1-酮等。也可以使用irgacure 369、907(2-甲基-1-[4-(甲基硫基)苯基]-2-吗啉基丙烷-1-酮)、379(以上为basf公司制)等市售品。
[0394]
作为具有式(d3)所示的部分结构的化合物,可列举出例如2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-〔4-(2-羟基乙氧基)苯基〕丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-羟基-2-甲基-1-(4-异丙烯基苯基)丙烷-1-酮的低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苄基二甲基缩酮等。
[0395]
从灵敏度的观点出发,作为烷基苯酮化合物,优选为具有式(d2)所示的部分结构的化合物。
[0396]
作为前述三嗪化合物,可列举出例如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-(4-二乙基氨基-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。
[0397]
作为前述酰基氧化膦化合物,可列举出2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。也可以使用irgacure(注册商标)819(basf公司制)等市售品。
[0398]
作为前述联咪唑化合物,可列举出例如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(例如参照日本特开平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(例如参照日本特公昭48-38403号公报、日本特开昭62-174204号公报等)、4,4’5,5
’‑
位的苯基被羰基烷氧基取代的联咪唑化合物(例如参照日本特开平7-10913号公报等)等。
[0399]
进而,作为聚合引发剂(d),可列举出苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、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
’‑
甲基二苯硫醚、3,3’,4,4
’‑
四(叔丁基过氧化羰基)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;10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶酰、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等。它们优选与后述聚合引发助剂(d1)(尤其是胺类)组合使用。
[0400]
作为产生酸的聚合引发剂,可列举出例如4-羟基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-羟基苯基二甲基锍六氟锑酸盐、4-乙酰氧基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-乙酰氧基苯基甲基苄基锍六氟锑酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、二苯基碘鎓对甲苯
磺酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐等鎓盐类;硝基苄基甲苯磺酸盐类、苯偶姻甲苯磺酸盐类等。
[0401]
作为聚合引发剂(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、o-酰基肟化合物和联咪唑化合物组成的组中的至少1种的聚合引发剂,更优选为包含选自由o-酰基肟化合物和烷基苯酮化合物组成的组中的至少1种的聚合引发剂,进一步优选为包含o-酰基肟化合物的聚合引发剂。
[0402]
聚合引发剂(d)的含量相对于树脂(b)和聚合性化合物(c)的总量100质量份优选为0.1~30质量份,更优选为0.5~25质量份,进一步优选为1~20质量份。若聚合引发剂(d)的含量处于前述范围内,则存在高灵敏度化、曝光时间缩短的倾向,因此,光学滤波器的生产率提高。
[0403]
《聚合引发助剂(d1)》
[0404]
聚合引发助剂(d1)是为了促进通过聚合引发剂而引发了聚合的聚合性化合物的聚合而使用的化合物或敏化剂。在包含聚合引发助剂(d1)的情况下,通常与聚合引发剂(d)组合使用。
[0405]
作为聚合引发助剂(d1),可列举出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、9,10-二甲氧基蒽、2,4-二乙基噻吨酮、n-苯基甘氨酸等。
[0406]
使用这些聚合引发助剂(d1)时,其含量相对于树脂(b)和聚合性化合物(c)的总量100质量份优选为0.1~30质量份、更优选为1~20质量份。若聚合引发助剂(d1)的量处于该范围内,则能够以更高的灵敏度来形成着色图案,存在滤色器的生产率提高的倾向。
[0407]
《有机溶剂(e)》
[0408]
有机溶剂(e)没有特别限定,可以使用在本领域中通常使用的有机溶剂。可列举出例如酯溶剂(在分子内包含-coo-且不含-o-的溶剂)、醚溶剂(在分子内包含-o-且不含-coo-的溶剂)、醚酯溶剂(在分子内包含-coo-和-o-的溶剂)、酮溶剂(在分子内包含-co-且不含-coo-的溶剂)、醇溶剂(在分子内包含oh且不含-o-、-co-和-coo-的溶剂)、芳香族烃溶剂、酰胺溶剂、二甲基亚砜等。
[0409]
作为酯溶剂,可列举出乳酸甲酯、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、环己醇乙酸酯和γ-丁内酯等。
[0410]
作为醚溶剂,可列举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、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、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚、茴香醚、苯乙醚和甲基茴香醚等。
[0411]
作为醚酯溶剂,可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、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单乙基醚乙酸酯和二乙二醇单丁基醚乙酸酯等。
[0412]
作为酮溶剂,可列举出4-羟基-4-甲基-2-戊酮(二丙酮醇)、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、环戊酮、环己酮和异佛尔酮等。
[0413]
作为醇溶剂,可列举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇和甘油等。
[0414]
作为芳香族烃溶剂,可列举出苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯等。
[0415]
作为酰胺溶剂,可列举出n,n-二甲基甲酰胺、n,n-二甲基乙酰胺和n-甲基吡咯烷酮等。
[0416]
作为有机溶剂(e),优选包含选自由醚溶剂、醚酯溶剂和酮溶剂组成的组中的1种以上,更优选包含醚酯溶剂和酮溶剂,进一步优选包含丙二醇单甲基醚乙酸酯和4-羟基-4-甲基-2-戊酮。
[0417]
有机溶剂(e)的含有率相对于本发明的固化性组合物的总量优选为70~95质量%,更优选为75~92质量%。换言之,固化性组合物的固体成分优选为5~30质量%、更优选为8~25质量%。若有机溶剂(e)的含有率处于前述范围内,则涂布时的平坦性良好,且形成滤色器时的色浓度不会不足,因此,存在显示特性良好的倾向。
[0418]
《流平剂(f)》
[0419]
作为流平剂(f),可列举出有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂和具有氟原子的有机硅系表面活性剂等。它们可以在侧链中具有聚合性基团。
[0420]
作为有机硅系表面活性剂,可列举出在分子内具有硅氧烷键的表面活性剂等。具体而言,可列举出toray silicone dc3pa、同sh7pa、同dc11pa、同sh21pa、同sh28pa、同sh29pa、同sh30pa、同sh8400(商品名:东丽道康宁公司制);kp321、kp322、kp323、kp324、kp326、kp340、kp341(信越化学工业公司制);tsf400、tsf401、tsf410、tsf4300、tsf4440、tsf4445、tsf4446、tsf4452和tsf4460(momentive performance materials japan llc制)等。
[0421]
作为前述氟系表面活性剂,可列举出在分子内具有氟碳链的表面活性剂等。具体而言,可列举出fluorad(注册商标)fc430、同fc431(住友3m公司制);megafac(注册商标)f142d、同f171、同f172、同f173、同f177、同f183、同f554、同r30、同rs-718-k(dic公司制);eftop(注册商标)ef301、同ef303、同ef351、同ef352(三菱材料电子化成公司制);surflon(注册商标)s381、同s382、同sc101、同sc105(agc公司制(原旭硝子公司));以及e5844(大金精细化学研究所制)等。
[0422]
作为前述具有氟原子的有机硅系表面活性剂,可列举出在分子内具有硅氧烷键和氟碳链的表面活性剂等。具体而言,可列举出megafac(注册商标)r08、同bl20、同f475、同f477和同f443(dic公司制)等。
[0423]
在包含流平剂(f)的情况下,流平剂(f)的含有率相对于固化性组合物的总量优选为0.001~0.2质量%,更优选为0.002~0.1质量%。需要说明的是,该含有率不包括前述颜料分散剂的含有率。若流平剂(f)的含有率处于前述范围内,则能够使滤色器的平坦性良好。
[0424]
《其它的成分》
[0425]
本发明的固化性组合物根据需要可以包含填充剂、其它高分子化合物、密合促进剂、抗氧化剂、光稳定剂、链转移剂等在本技术领域中公知的添加剂。
[0426]
《固化性组合物的制造方法》
[0427]
本发明的固化性组合物例如可通过将树脂(b)、聚合性化合物(c)和聚合引发剂(d)、以及根据需要使用的着色剂(a)、有机溶剂(e)、流平剂(f)和其它成分混合来制备。
[0428]
着色剂(a)可使用上述着色分散液、颜料分散液进行制备。通过将剩余的成分以成为规定浓度的方式混合在着色分散液、颜料分散液中,从而能够制备目标固化性组合物。
[0429]
在包含染料(a1-1)的情况下,可以使染料(a1-1)预先溶解于有机溶剂(e)的一部分或全部来制备溶液。优选利用孔径为0.01~1μm左右的过滤器对该溶液进行过滤。
[0430]
另外,混合后的固化性组合物优选利用孔径为0.01~10μm左右的过滤器进行过滤。
[0431]
《滤色器的制造方法》
[0432]
作为由本发明的固化性组合物制造着色图案的方法,可列举出光刻法、喷墨法、印刷法等。其中,优选为光刻法。光刻法是将前述固化性组合物涂布于基板,使其干燥而形成着色组合物层,隔着光掩模对该着色组合物层进行曝光并显影的方法。在光刻法中,通过在曝光时不使用光掩模和/或不进行显影,从而能够形成上述着色组合物层的固化物即着色涂膜。如此形成的着色图案、着色涂膜为本发明的滤色器。
[0433]
作为基板,可以使用石英玻璃、硼硅酸玻璃、氧化铝硅酸盐玻璃、表面涂覆有二氧化硅的钠钙玻璃等玻璃板;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、在前述基板上形成有铝、银、银/铜/钯合金薄膜等的基板。可以在这些基板上形成有其它滤色器层、树脂层、晶体管、电路等。
[0434]
基于光刻法的各颜色像素的形成可利用公知或惯用的装置、条件来进行。例如,可如下操作来制作。
[0435]
首先,通过将固化性组合物涂布在基板上,进行加热干燥(预烘烤)和/或减压干燥,从而去除溶剂等挥发成分而使其干燥,得到平滑的着色组合物层。
[0436]
作为涂布方法,可列举出旋涂法、狭缝涂布法、狭缝与旋涂法等。
[0437]
进行加热干燥时的温度优选为30~120℃,更优选为50~110℃。另外,作为加热时间,优选为10秒钟~60分钟,更优选为30秒钟~30分钟。
[0438]
进行减压干燥时,优选在50~150pa的压力下、20~25℃的温度范围内进行。
[0439]
着色组合物层的膜厚没有特别限定,只要根据作为目标的滤色器的膜厚来适当选择即可。
[0440]
接着,着色组合物层隔着用于形成目标着色图案的光掩模来进行曝光。该光掩模上的图案没有特别限定,可以使用与目标用途相符的图案。
[0441]
作为曝光中使用的光源,优选为发出250~450nm波长的光的光源。例如,可以将小于350nm的光使用截断该波长范围的滤波器截断,或者将436nm附近、408nm附近、365nm附近的光使用取出这些波长范围的带通滤波器选择性地取出。具体而言,作为光源,可列举出汞灯、发光二极管、金属卤化物灯、卤素灯等。
[0442]
由于能够对曝光面整体均匀地照射平行光线、或者进行光掩模与形成有着色组合
物层的基板的准确对准,优选使用掩模对准器和步进机等曝光装置。
[0443]
通过使曝光后的着色组合物层接触显影液来进行显影,从而在基板上形成着色图案。通过显影,着色组合物层的未曝光部溶解于显影液而被去除。作为显影液,优选为例如氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、四甲基氢氧化铵等碱性化合物的水溶液。这些碱性化合物在水溶液中的浓度优选为0.01~10质量%,更优选为0.03~5质量%。进而,显影液可以包含表面活性剂。
[0444]
显影方法可以为桨法、浸渍法和喷雾法等中的任一者。进而,在显影时,可以使基板倾斜成任意角度。
[0445]
在显影后,优选进行水洗。
[0446]
进而,优选对所得的着色图案进行后烘烤。后烘烤温度优选为150~250℃,更优选为170~245℃,进一步优选为180~240℃。后烘烤时间优选为1~120分钟,更优选为5~60分钟。
[0447]
后烘烤后的涂膜的膜厚例如优选为3μm以下,更优选为2.0μm以下。涂膜的膜厚的下限没有特别限定,通常为0.3μm以上,可以为0.5μm以上。
[0448]
根据本发明的固化性组合物,可提供对于制造图案形状良好的滤色器而言有用的固化性组合物。该滤色器作为显示装置(例如液晶显示装置、有机el装置、电子纸等)和固体摄像元件中使用的滤波器是有用的。
[0449]
实施例
[0450]
以下,列举出实施例,更详细地说明本发明,但本发明不受下述实施例的限定。在例子中,只要没有特别记载,“份”是指“质量份”,“%”是指“质量%”。
[0451]
(树脂合成例1)
[0452]
向具备回流冷凝器、滴液漏斗和搅拌机的烧瓶内流入适量的氮气而形成氮气气氛,投入丙二醇单甲基醚乙酸酯280份,边搅拌边加热至80℃。接着,使用滴加泵,耗用约5小时向该烧瓶内滴加将丙烯酸38份、丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷-8-酯和丙烯酸3,4-环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷-9-酯的混合物(含有率为1:1)289份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯125份而得到的溶液。另一方面,使用另一滴加泵,耗用约6小时向烧瓶内滴加将聚合引发剂2,2
’‑
偶氮双(2,4-二甲基戊腈)33份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯235份而得到的溶液。在滴加结束后,在该温度下保持4小时后,冷却至室温,得到聚合物固体成分为35.1%的聚合物(树脂(b-1))溶液。所生成的共聚物(聚合物;树脂(b-1))的重均分子量mw为9200、分散度为2.08、固体成分换算的酸值为77mg-koh/g。所生成的共聚物具有下述结构单元。
[0453][0454]
树脂的重均分子量(mw)和数均分子量(mn)的测定使用gpc法,按照以下的条件来进行。
[0455]
装置:k2479(株式会社岛津制作所制)
[0456]
柱:shimadzu shim-pack gpc-80m
[0457]
柱温度:40℃
[0458]
溶剂:thf(四氢呋喃)
[0459]
流速:1.0ml/min
[0460]
检测器:ri
[0461]
校正用标准物质:tsk standard polystyrene f-40、f-4、f-288、a-2500、a-500(东曹公司制)
[0462]
将上述得到的聚苯乙烯换算的重均分子量与数均分子量之比(mw/mn)作为分散度。
[0463]
(树脂合成例2)
[0464]
取丙二醇单甲基醚乙酸酯277份置于具备搅拌装置、滴液漏斗、冷凝器、温度计、气体导入管的烧瓶中,边进行氮气置换边搅拌,升温至120℃。接着,耗用2小时从滴液漏斗向前述烧瓶中滴加在包含丙烯酸2-乙基己酯92.4份、甲基丙烯酸缩水甘油酯184.9份和甲基丙烯酸二环戊酯12.3份的单体混合物中添加有35.3份的叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯(聚合引发剂)的混合物。滴加结束后,在120℃下进一步搅拌30分钟来进行共聚反应,生成加成共聚物。其后,将烧瓶内置换成空气,将丙烯酸93.7份、三苯基膦(催化剂)
[0465]
1.5份和对羟基苯甲醚(阻聚剂)0.8份投入至上述加成共聚物溶液中,在110℃下持续反应10小时,通过源自甲基丙烯酸缩水甘油酯的环氧基与丙烯酸的反应而使环氧基裂解,同时向聚合物的侧链中导入聚合性不饱和键。接着,向反应体系中添加琥珀酸酐24.2份,在110℃下持续反应1小时,使通过环氧基的裂解而生成的羟基与琥珀酸酐反应,从而向侧链中导入羧基而得到聚合物。最后,向反应溶液中添加丙二醇单甲基醚乙酸酯383份,得到聚合物固体成分为40%的聚合物(树脂(b-2))溶液。所生成的共聚物(聚合物;树脂(b-2))的重均分子量mw为6.3
×
103、固体成分换算的酸值为34mg-koh/g。
[0466]
〔分散液1的制作〕
[0467]
将c.i.颜料蓝15:4(下述式(a-1)所示的化合物)12.1份、分散剂(byk社制、byklpn-6919)3.6份、树脂(b-1)(固体成分换算)5.4份、二丙酮醇11.9份、丙二醇单甲基醚乙酸酯67份混合,添加0.4mm的氧化锆珠300份,使用油漆分散器(lau公司制)振荡1小时。其后,通过过滤来去除氧化锆珠,得到分散液1。
[0468][0469]
〔实施例1~8、比较例1~2〕
[0470]
将表6和7所示的成分混合,得到各种着色固化性树脂组合物。
[0471]
需要说明的是,在表6和7中,各成分如下所示。
[0472]
化合物(a-2):下述式(a-2)所示的化合物
[0473][0474]
树脂(b):树脂(b-2)(固体成分换算)
[0475]
聚合性化合物(c-1):环氧乙烷改性二季戊四醇六丙烯酸酯(新中村化学工业公司制的“a-dph6e”、a+b+c+d+e+f=6、固体成分换算)
[0476][0477]
聚合性化合物(c-2):环氧乙烷改性山梨糖醇丙烯酸酯(利用与国际公开第2020/218365号的制造例5相同的方法来制造、a+b+c+d+e+f=18、y中的h2c=ch-co-*基为5个;h-*基为1个、固体成分换算)
[0478][0479]
聚合性化合物(c-3):环氧乙烷改性山梨糖醇丙烯酸酯(利用与国际公开第2020/218365号的制造例4相同的方法来制造、a+b+c+d+e+f=6、y中的h2c=ch-co-*基为3个;h-*基为3个、固体成分换算)
[0480][0481]
聚合性化合物(c-4):环氧乙烷改性聚甘油丙烯酸酯
[0482]
相对于使四甘油314份加成环氧乙烷264份而得到的化合物,使丙烯酸649份在85℃下反应18小时,接着,添加甲苯、大量的水和将未反应的丙烯酸中和的量的氢氧化钠,利用分液漏斗取出有机层,利用旋转蒸发器将甲苯蒸馏去除,得到四甘油环氧乙烷(6摩尔)加成物的丙烯酸酯反应物。产物的粘度为440mpa
·
s(25℃),根据皂化值求出的丙烯酸的反应比例相对于羟基为95%(固体成分换算)。
[0483][0484]
聚合性化合物(c-5):环氧乙烷改性聚甘油丙烯酸酯
[0485]
相对于使十甘油758份加成环氧乙烷528份而得到的化合物,使丙烯酸1297份在85℃下反应18小时,接着,添加甲苯、大量水和将未反应的丙烯酸中和的量的氢氧化钠,利用分液漏斗取出有机层,利用旋转蒸发器将甲苯蒸馏去除,得到十甘油环氧乙烷(24摩尔)加成物的丙烯酸酯反应物。产物的粘度为890mpa
·
s(25℃),根据皂化值求出的丙烯酸的反应比例相对于羟基为93%(固体成分换算)。
[0486][0487]
聚合引发剂(d-1):n-乙酰氧基-1-(4-苯基硫基苯基)-3-环己基丙烷-1-酮-2-亚胺(常州强力电子新材料公司制的“pbg-327(o-酰基肟化合物)”)
[0488]
聚合引发剂(d-2):(2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代丙烷-1-酮)(basf公司制的irgacure-907(烷基苯酮化合物))
[0489]
溶剂(e-1):二丙酮醇
[0490]
溶剂(e-2):丙二醇单甲基醚乙酸酯
[0491]
流平剂(f-1):聚醚改性硅油(东丽道康宁公司制的“toray silicone sh8400”)
[0492]
〔着色图案的制作〕
[0493]
利用旋涂法,将着色固化性树脂组合物以后烘烤后的膜厚成为0.8μm的方式涂布在4英寸的硅基板上,然后,在80℃下预烘烤2分钟,得到着色组合物层。在冷却后,使用曝光机(nsr-1755i7a;尼康公司制),以300mj/cm2的曝光量(365nm基准)对形成有着色组合物层的基板进行光照射。作为光掩模,使用形成有1.0μm见方的点图案的光掩模。将光照射后的着色组合物层在包含四甲基氢氧化铵的水系显影液中在23℃下浸渍显影30秒钟,在水洗后,得到显影后(后烘烤前)的着色图案i。进而,将形成有着色图案i的基板在230℃下后烘烤10分钟,得到后烘烤后的着色图案ii。
[0494]
〔着色图案的拖长性评价〕
[0495]
针对上述得到的具有着色图案i或着色图案ii的硅晶片基板,使用电子显微镜(s-4100、日立高新科学公司制),以30000倍的倍率对形成的着色图案进行观察。在图1所示的着色图案的侧视图中,测定膜厚la的50%高度hb处的着色图案宽度(cd-中间)和膜厚la的0%高度h0处的着色图案宽度(cd-底部),求出(cd-中间)/(cd-底部)比率,根据下述基准来进行评价。将结果示于表6和7。
[0496]
〇:(cd-中间)/(cd-底部)比率为100~90%以上
[0497]

:(cd-中间)/(cd-底部)比率为70%以上且小于90%
[0498]
×
:(cd-中间)/(cd-底部)比率小于70%
[0499]
[表6]
[0500][0501]
[表7]
[0502][0503]
附图标记说明
[0504]
la 膜厚
[0505]
hb 膜厚la的50%高度
[0506]
h0 膜厚la的0%高度
[0507]
cd-中间 高度hb处的着色图案宽度
[0508]
cd-底部 高度h0处的着色图案宽度

技术特征:
1.一种固化性组合物,其包含树脂、聚合性化合物和聚合引发剂,所述聚合性化合物包含选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。2.根据权利要求1所述的固化性组合物,其中,所述己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯为下述式(ca)所示的化合物,式(ca)中,y表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(ca)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且6个以下;a~f各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,a+b+c+d+e+f为0以上且24以下。3.根据权利要求2所述的固化性组合物,其中,式(ca)中,a+b+c+d+e+f为3以上且21以下。4.根据权利要求1~3中任一项所述的固化性组合物,其中,所述聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯为下述式(cb)所示的化合物,式(cb)中,z表示氢原子或(甲基)丙烯酰基,式(cb)所具有的(甲基)丙烯酰基的数量为1个以上且(n+2)个以下;g~i各自独立地表示-o-ch
2-ch
2-的单元数,为0以上且5以下的整数;n表示甘油的聚合度,为2以上且20以下的整数。5.根据权利要求4所述的固化性组合物,其中,式(cb)中,g~i各自独立地为1以上且3以下。6.根据权利要求1~5中任一项所述的固化性组合物,其中,所述树脂为碱溶性树脂。7.根据权利要求1~6中任一项所述的固化性组合物,其中,所述树脂具有在侧链中包含(甲基)丙烯酰基的结构单元。8.根据权利要求1~7中任一项所述的固化性组合物,其中,所述聚合引发剂包含o-酰基肟化合物。9.一种滤色器,其由权利要求1~8中任一项所述的固化性组合物形成。10.一种显示装置,其包含权利要求9所述的滤色器。11.一种固体摄像元件,其包含权利要求9所述的滤色器。

技术总结
本发明的目的在于,提供对于制造图案形状良好的滤色器而言有用的固化性组合物。本发明的固化性组合物的特征在于,其包含树脂、聚合性化合物和聚合引发剂,前述聚合性化合物包含选自由己糖醇聚(甲基)丙烯酸酯和聚甘油聚(甲基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。基)丙烯酸酯组成的组中的至少1种。


技术研发人员:中山智博 井上胜治
受保护的技术使用者:住友化学株式会社
技术研发日:2022.01.28
技术公布日:2023/10/11
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