專利名稱:用于濾色器的輻射敏感組合物的制作方法
背景技術(shù):
[技術(shù)領(lǐng)域]本發(fā)明涉及一種用于濾色器的輻射敏感組合物,它用來形成用于彩色液晶顯示器和攝像管裝置(image pick-up tube device)中的濾色器。迄今為止,為了用輻射敏感組合物來制造濾色器,是先將輻射敏感組合物涂布到基底上或者具有遮光層的基底上,該遮光層上形成有預(yù)定的圖案,并進(jìn)行干燥以得到干燥的涂覆膜,然后使所獲得的涂覆膜暴在預(yù)定的圖案下曝光,并被顯影從而得到各種顏色的像素。這樣形成的濾色器具有一些問題,就是在顯影過程中未曝光部分的基底或者遮光層上容易產(chǎn)生殘留物或污點(diǎn),曝光部分上形成的像素對(duì)基底或者遮光層的粘附不是令人滿意的,顯影后被烘烤的像素就涂覆膜的物理性能而言是不好的。
最近公開了一種光聚合組合物,它能夠形成具有優(yōu)異抗熱性、抗顯影劑性、抗堿性和對(duì)基底具有優(yōu)異粘合力的彩色濾色器(JP-A10-300922)(這里所用的術(shù)語(yǔ)“JP-A”是指“未審查的公開的日本專利申請(qǐng)”),該組合物包括(1)光聚合引發(fā)劑,(2)具有烯鍵式不飽和雙鍵的可加成聚合單體和(3)堿溶性樹脂,該樹脂是N-取代馬來酰亞胺單體與其它共聚合單體的共聚物。
然而,期望減少生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間(tact time)(顯影時(shí)間)以降低生產(chǎn)成本,也非常期望一種用于濾色器的輻射敏感組合物,該組合物與以上出版物公開的組合物相比具有改善的顯影性能并且就濾色器的其他性能而言該組合物也是優(yōu)異的。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是提供一種用于濾色器的新型的輻射敏感組合物,它具有優(yōu)異的堿顯影能力。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于濾色器的新型輻射敏感組合物,在堿顯影過程中該組合物不會(huì)在未曝光部分的基底和遮光層上產(chǎn)生殘留物或者污點(diǎn),能大大降低它的生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間(tact time)并能以高的效率形成高清晰的和高質(zhì)量的像素。
通過下面的描述,本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點(diǎn)會(huì)是顯而易見的。
根據(jù)本發(fā)明,通過一種用于濾色器的輻射敏感組合物來達(dá)到本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點(diǎn),該組合物包括(A)著色劑、(B)堿溶性樹脂、(C)多官能單體和(D)光聚合引發(fā)劑,其特征在于堿溶性樹脂(B)選自于(B1)選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯中的至少一種不飽和化合物,和可與上述不飽和化合物共聚的其他烯鍵式不飽和單體所形成的共聚物,上述的N-取代馬來酰亞胺是通過用(a1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(a2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代馬來酰亞胺的酰亞胺基團(tuán)中所包含的氫原子所得到的化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺),上述N-取代(甲基)丙烯酰胺是通過用(b1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(b2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酰胺的酰氨基基團(tuán)中包含的一個(gè)氫原子所得到的化合物,上述(甲基)丙烯酸酯是通過用(c1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基、或者(c2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酸的羧基基團(tuán)中包含的氫原子所得到的化合物;(B2)由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)選自于上述N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯中的至少一種不飽和化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺)、和(3)上述其它烯鍵式不飽和單體所形成的共聚物;以及(B3)由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)(甲基)丙烯酸、(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、在聚苯乙烯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體和在聚(甲基)丙烯酸甲酯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體的至少一種(甲基)丙烯酸酯所形成的共聚物。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)“輻射”是指可見光輻射、紫外線輻射、遠(yuǎn)紫外線輻射、電子輻射和X-射線。
優(yōu)選實(shí)施方案的詳細(xì)描述下文中將詳細(xì)描述本發(fā)明。
(A)著色劑本發(fā)明所用的著色劑不限于特定的顏色,而是可根據(jù)所獲得的濾色器的用途進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇。它可以是無機(jī)的或有機(jī)的。
有機(jī)著色劑是,例如,有機(jī)顏料、染料或者天然的染料。無機(jī)著色劑是,例如,無機(jī)顏料或者稱作“體質(zhì)顏料(extender pigment)”的無機(jī)鹽。由于濾色器需要顯示出高清晰的顏色并具有抗熱性,因而優(yōu)選具有高彩色顯影能力和高抗熱性的著色劑、特別是具有高的抗熱分解性能的著色劑,例如有機(jī)著色劑,在本發(fā)明特別優(yōu)選有機(jī)顏料。
有機(jī)顏料的例子包括根據(jù)染料索引(C.I.,The Society of Dyers and Colourists出版)而被分類成顏料組的化合物,特別是具有如下染料索引(C.I.)號(hào)碼的化合物C.I.顏料黃12,C.I.顏料黃13,C.I.顏料黃14,C.I.顏料黃17,C.I.顏料黃20,C.I.顏料黃24,C.I.顏料黃31,C.I.顏料黃55,C.I.顏料黃83,C.I.顏料黃93,C.I.顏料黃109,C.I.顏料黃110,C.I.顏料黃138,C.I.顏料黃139,C.I.顏料黃150,C.I.顏料黃153,C.I.顏料黃154,C.I.顏料黃166和C.I.顏料黃168;C.I.顏料橙(orange)36,C.I.顏料橙43,C.I.顏料橙51和C.I.顏料橙71;C.I.顏料紅9,C.I.顏料紅97,C.I.顏料紅122,C.I.顏料紅123,C.I.顏料紅149,C.I.顏料紅176,C.I.顏料紅177,C.I.顏料紅180,C.I.顏料紅215,C.I.顏料紅224,C.I.顏料紅242,和C.I.顏料紅254;C.I.顏料紫19,C.I.顏料紫23和C.I.顏料紫29;C.I.顏料藍(lán)15,C.I.顏料藍(lán)15:3和C.I.顏料藍(lán)15:6;C.I.顏料綠7和C.I.顏料綠36;C.I.顏料棕(brown)23和C.I.顏料棕25;以及C.I.顏料黑1和C.I.顏料黑7。
無機(jī)著色劑的例子包括二氧化鈦,硫酸鋇,鋅白,硫酸鉛,鉻黃,鋅黃,氧化鐵紅(氧化鐵紅(III)),鎘紅,佛青,普魯士藍(lán),氧化鉻綠,鈷綠,琥珀,鈦黑,合成的鐵黑和碳黑。
隨意地,使用前這些著色劑可以用聚合物進(jìn)行表面改性。
本發(fā)明中,這些著色劑可以單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
隨意地,可與分散劑組合來使用著色劑。
分散劑是陽(yáng)離子的、陰離子的、非離子的、兩性的、硅酮類的或者含氟的表面活性劑。
表面活性劑的例子包括聚氧乙烯烷基醚如聚氧乙烯十二烷基醚,聚氧乙烯十八烷基醚,和聚氧乙烯油烯基醚;聚氧乙烯烷基苯基醚如聚氧乙烯辛基苯基醚和聚氧乙烯壬基苯基醚;聚乙二醇二酯如聚乙二醇二月桂酸酯和聚乙二醇二硬脂酸酯;脫水山梨醇脂肪酸酯;脂肪酸改性的聚酯;叔胺改性的聚氨酯;和聚乙烯亞胺。這些表面活性劑可從市場(chǎng)上購(gòu)得,商標(biāo)名為KP(Shin-EtsuChemical,Co.,Ltd.),Poluflow(Kyoeisha Yushi Kagaku Co.,Ltd.),F(xiàn) Top(TokemProducts Co.,Ltd.),Megafac(Dainippon Ink and Chemicals,Inc.),F(xiàn)lorade(Sumitomo 3M Limited),Asahi Guard和Surflon(Asahi Glass Co.,Ltd.),EFKA(EFKA Chemicals Beefy Co.,Ltd.),Disparon(Tsukamoto Kasei Co.,Ltd.),Disperbyk和BYK(Byk Chemie Japan Co.,Ltd.)和Solsperse(Zeneca Co.,Ltd.)。
這些表面活性劑可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
基于100重量份的著色劑,表面活性劑的量?jī)?yōu)選為50重量份或更少,更優(yōu)選0至30重量份。
(B)堿溶性附脂本發(fā)明中的堿溶性樹脂選自于下面的共聚物(B1)、(B2)和(B3)。
共聚物(B1)是選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯的至少一種不飽和化合物和可與上述化合物共聚的其它烯鍵式不飽和單體所形成的共聚物。上述N-取代馬來酰亞胺是通過用(a1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(a2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代馬來酰亞胺的酰亞胺基團(tuán)中包含的氫原子所得到的化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺)。上述N-取代(甲基)丙烯酰胺是通過用(b1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(b2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酰胺的酰氨基基團(tuán)中包含的一個(gè)氫原子所得到的化合物。上述(甲基)丙烯酸酯是通過用(c1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(c2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酸的羧基基團(tuán)中所包含的氫原子所得到的化合物。
組分(B2)是由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)選自于上述的N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯的至少一種不飽和化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺)、及(3)上述其它烯鍵式不飽和單體所形成的共聚物。
組分(B3)是由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)(甲基)丙烯酸、(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、在聚苯乙烯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體和在聚(甲基)丙烯酸甲酯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯酰基團(tuán)的大分子單體中的至少一種(甲基)丙烯酸酯所形成的共聚物。
上述共聚物(B1)和(B2)中,N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯中含有的苯基基團(tuán)和環(huán)己基基團(tuán)可以分別在構(gòu)成苯基和環(huán)己基的碳原子上進(jìn)一步具有除了羥基和羧基之外的取代基。取代基的例子包括鹵原子(如氟原子、氯原子和溴原子),具有1至10個(gè)碳原子的(環(huán))烷基基團(tuán)(如甲基基團(tuán),乙基基團(tuán),正丙基基團(tuán),異丙基基團(tuán),正丁基基團(tuán)和叔丁基基團(tuán)),具有2至10個(gè)碳原子的(環(huán))烷基羰氧基團(tuán)(如甲基羰氧基團(tuán),乙基羰氧基團(tuán),正丙基羰氧基團(tuán),異丙基羰氧基團(tuán),正丁基羰氧基團(tuán)和叔丁基羰氧基團(tuán)),和具有2至10個(gè)碳原子的(環(huán))烷氧羰基基團(tuán)(如甲氧羰基基團(tuán),乙氧羰基基團(tuán),正丙氧羰基基團(tuán),異丙氧羰基基團(tuán),正丁氧羰基基團(tuán)和叔丁氧羰基基團(tuán))。
這些取代基中,優(yōu)選甲基基團(tuán),乙基基團(tuán),甲基羰氧基團(tuán),乙基羰氧基團(tuán),甲氧羰基基團(tuán)和乙氧羰基基團(tuán)。
堿溶性樹脂(B1)和堿溶性樹脂(B2)中的N-取代馬來酰亞胺是除了N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺之外的N-取代馬來酰亞胺。N-取代馬來酰亞胺的例子包括N-(2,6-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺,
N-(2,4-二羥基苯基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二羥基苯基)馬來酰亞胺,N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺,N-(2,4-二羧苯基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二羧苯基)馬來酰亞胺,N-(2-羥基-4-羧苯基)馬來酰亞胺,N-鄰-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺,N-間-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺,N-對(duì)-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺,N-(2,6-二甲基-4-羥基環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二甲基-4-羥基環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-(2,4-二羥基環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二羥基環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-對(duì)-羧基環(huán)己基馬來酰亞胺,N-(2,4-二羧環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二羧環(huán)己基)馬來酰亞胺和N-(2-羥基-4-羧基環(huán)己基)馬來酰亞胺。
這些N-取代馬來酰亞胺中,優(yōu)選N-(2,6-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺,N-(3,5-二羥基苯基)馬來酰亞胺,N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺,N-(3,5-二羧苯基)馬來酰亞胺,N-對(duì)-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺,N-(3,5-二羥基環(huán)己基)馬來酰亞胺,N-對(duì)-羧基環(huán)己基馬來酰亞胺和N-(3,5-二羧環(huán)己基)馬來酰亞胺。
這些N-取代馬來酰亞胺可以單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
N-取代(甲基)丙烯酰胺的例子包括N-鄰-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺,N-間-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺,N-(2,6-二甲基-4-羥基苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-(2,4-二羥基苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羥基苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羧苯基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羧苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-(2-羥基-4-羧苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-鄰-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-間-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-(2,6-二甲基-4-羥基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二甲基-4-羥基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-(2,4-二羥基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羥基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羧基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羧環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-(2-羥基-4-羧基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺。
這些N-取代(甲基)丙烯酰胺中,優(yōu)選N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羥基苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羧苯基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羧苯基)(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羥基環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺,N-對(duì)-羧基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺,N-(3,5-二羧環(huán)己基)(甲基)丙烯酰胺。
上述的N-取代(甲基)丙烯酰胺可以單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
(甲基)丙烯酸酯的例子包括鄰-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,間-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,2,6-二甲基-4-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二甲基-4-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,2,4-二羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羧苯基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羧苯基(甲基)丙烯酸酯,2-羥基-4-羧苯基(甲基)丙烯酸酯,鄰-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,間-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,2,6-二甲基-4-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二甲基-4-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,2,4-二羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羧基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羧環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,2-羥基-4-羧基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯。
這些(甲基)丙烯酸酯中,優(yōu)選對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羥基苯基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羧苯基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羧苯基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,3,5-二羥基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯,對(duì)-羧基環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯和3,5-二羧環(huán)己基(甲基)丙烯酸酯。
上述的(甲基)丙烯酸酯可以單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
堿溶性樹脂(B1)和堿溶性樹脂(B2)中的其他可共聚的烯鍵式不飽和單體沒有明確限定,只要該單體可以與N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯共聚合。該烯鍵式不飽和單體優(yōu)選是具有至少-個(gè)羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體(稱作“其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體”)和可與上述單體共聚合的其它烯鍵式不飽和單體(本文中簡(jiǎn)稱為“其它不飽和單體”)的混合物。
其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體的例子包括不飽和一元羧酸,如(甲基)丙烯酸,巴豆酸,α-氯丙烯酸,利尿酸,肉桂酸,ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸;不飽和二羧酸(酸酐),如馬來酸,馬來酸酐,富馬酸,衣康酸,衣康酸酐,檸康酸,檸康酸酐和中康酸;以及具有三個(gè)或更多羧基基團(tuán)的不飽和多元羧酸(酸酐)。
這些其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體可以單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
其它不飽和單體的例子包括芳香乙烯基化合物如苯乙烯,α-甲基苯乙烯,鄰-乙烯基甲苯,間-乙烯基甲苯,對(duì)-乙烯基甲苯,對(duì)-氯苯乙烯,鄰-甲氧基苯乙烯,間-甲氧基苯乙烯,對(duì)-甲氧基苯乙烯,對(duì)-乙烯基苯甲基甲基醚和對(duì)-乙烯基苯甲基縮水甘油醚;茚類,如茚和1-甲基茚;不飽和羧酸酯,如(甲基)丙烯酸甲酯,(甲基)丙烯酸乙酯,(甲基)丙烯酸正丙酯,(甲基)丙烯酸異丙酯,(甲基)丙烯酸正丁酯,(甲基)丙烯酸異丁酯,(甲基)丙烯酸仲丁酯,(甲基)丙烯酸叔丁酯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯,(甲基)丙烯酸2-羥丙酯,(甲基)丙烯酸3-羥丙酯,(甲基)丙烯酸2-羥丁酯,(甲基)丙烯酸3-羥丁酯,(甲基)丙烯酸4-羥丁酯,(甲基)丙烯酸烯丙酯,(甲基)丙烯酸芐酯,(甲基)丙烯酸苯酯,(甲基)丙烯酸甲氧基三乙二醇酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯;不飽和的氨基烷基羧酸酯,如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯,(甲基)丙烯酸2-氨基丙酯和(甲基)丙烯酸3-氨基丙酯;不飽和羧酸縮水甘油酯,如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯;羧酸乙烯酯,如乙酸乙烯酯,丙酸乙烯酯,丁酸乙烯酯和苯甲酸乙烯酯;不飽和醚類,如乙烯基甲基醚,乙烯基乙基醚,烯丙基縮水甘油醚和甲代烯丙基縮水甘油醚;乙烯基氰化物化合物,如(甲基)丙烯腈,α-氯丙烯腈和亞乙烯基二氰;不飽和酰胺,如(甲基)丙烯酰胺,α-氯丙烯酰胺和N-2-羥乙基(甲基)丙烯酰胺;脂肪族共軛二烯,如1,3-丁二烯,異戊二烯和氯丁二烯;以及在聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯酰基團(tuán)的大分子單體,如苯乙烯,聚(甲基)丙烯酸甲酯,聚(甲基)丙烯酸正丁酯和聚硅氧烷。
這些其它不飽和單體可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
堿溶性樹脂(B1)和堿溶性樹脂(B2)中的其它可共聚的烯鍵式不飽和單體優(yōu)選為(i)、(ii)和(iii)的混合物,(i)選自于丙烯酸和甲基丙烯酸的至少一種不飽和酸,或者該不飽和酸與至少一種含羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體的組合物,該含羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體選自于ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸,(ii)苯乙烯,(iii)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子單體和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的至少一種物質(zhì)。
堿溶性樹脂(B1)中,選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯的至少一種不飽和化合物的用量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40%。
當(dāng)上述用量低于5重量%時(shí),所得象素的抗熱性可能降低,當(dāng)上述用量高于50重量%,所得樹脂的堿溶解性變差,由此在未曝光部分的基底或者遮光層上可能產(chǎn)生殘留物或者污點(diǎn)。
當(dāng)其它可共聚的烯鍵式不飽和單體是其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體與其它不飽和單體的混合物時(shí),其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體的量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40重量%,其它不飽和單體的用量?jī)?yōu)選為10至90重量%,更優(yōu)選20至80重量%。
當(dāng)含有羧基基團(tuán)的不飽和單體的用量低于5重量%時(shí),所得組合物在堿性顯影劑中的溶解度可能降低,而當(dāng)該用量多于50重量%時(shí),形成的象素會(huì)從基底上脫落,或者在用堿性顯影劑的顯影過程中象素的表面可能變粗糙。
特別地,包含含有羧基基團(tuán)的不飽和單體的堿溶性樹脂(B1)在上述特定用量下,在堿性顯影劑中具有優(yōu)異的溶解度,含有該樹脂作為粘合劑的輻射敏感組合物在用堿性顯影劑顯影后很少存在不溶解的產(chǎn)物,而且基底上用于形成象素的部分之外的區(qū)域內(nèi)幾乎不產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。另外,由該組合物得到的象素不會(huì)過度地溶解于堿性顯影劑中,對(duì)基底具有優(yōu)異的粘合力且不會(huì)從基底上脫落。
堿溶性樹脂(B2)中,(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺和(2)選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯的至少一種不飽和化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺)的總量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40重量%。
當(dāng)以上用量低于5重量%時(shí),所得象素的抗熱性可能降低,當(dāng)以上用量多于50重量%時(shí),所得樹脂的堿溶性可能差,從而在未曝光部分的基底或者遮光層上可能產(chǎn)生殘留物或污點(diǎn)。
當(dāng)其它可共聚的烯鍵式不飽和單體(3)是其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體與其它不飽和單體的混合物時(shí),其它含羧基基團(tuán)的不飽和單體的量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40重量%,其它不飽和單體的量?jī)?yōu)選為10至90重量%,更優(yōu)選20至80重量%。
當(dāng)其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體的量少于5重量%時(shí),所得組合物在堿性顯影劑中的溶解度可能降低,當(dāng)該用量多于50重量%時(shí),所形成的象素可能會(huì)從基底上脫離,或者象素的表面在用堿性顯影劑的顯影過程中可能會(huì)變粗糙。
特別地,在上述特定用量下,包括其它含有羧基基團(tuán)不飽和單體的堿溶性樹脂(B2)在堿性顯影劑中具有優(yōu)異的溶解度,且含有該樹脂作為粘合劑的輻射敏感組合物在用堿性顯影劑顯影后很少存在不溶解的產(chǎn)物,而且基底上用于形成象素的部分之外的區(qū)域內(nèi)幾乎不產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。另外,由該組合物得到的象素不會(huì)過度地溶解于堿性顯影劑中,對(duì)基底具有優(yōu)異的粘合力且不會(huì)從基底上脫落。
上述共聚物(B3)是由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)(甲基)丙烯酸、(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、在聚苯乙烯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體和在聚(甲基)丙烯酸甲酯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體中的至少一種(甲基)丙烯酸酯所形成的共聚物。
上述N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺(1)的例子是N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺,N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺。它們可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
上述(甲基)丙烯酸(2)的例子是丙烯酸和甲基丙烯酸。丙烯酸和甲基丙烯酸可單獨(dú)或者組合起來使用來作為上述組分(2)。
選自于ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸中的至少一種含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體可以與(甲基)丙烯酸組合起來用作組分(2)。
堿溶性樹脂(B3)中,N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺(1)的用量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40重量%。
當(dāng)以上用量低于5重量%時(shí),所得象素的抗熱性可能降低,當(dāng)以上用量多于50重量%時(shí),所得樹脂的堿溶性變差,從而在未曝光部分的基底或者遮光層上可能會(huì)產(chǎn)生殘留物或污點(diǎn)。
(2)(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸與含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體的組合物的用量?jī)?yōu)選為5至50重量%,更優(yōu)選10至40重量%。(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子單體和聚(甲基)丙烯酸甲酯大分子單體中的至少一種(甲基)丙烯酸酯的總量?jī)?yōu)選為10至90重量%,更優(yōu)選20至80重量%。(3)苯乙烯的用量?jī)?yōu)選為5至30重量%,更優(yōu)選5至20重量%。
當(dāng)(2)(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸與含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體的組合物的用量少于5重量%時(shí),所得組合物在堿性顯影劑中的溶解度可能降低,當(dāng)該用量多于50重量%時(shí),所形成的象素可能會(huì)從基底上脫離,或者象素的表面在用堿性顯影劑的顯影過程中會(huì)變粗糙。
特別地,在上述特定用量下,含有組分(2)的堿溶性樹脂(B3)在堿性顯影劑中具有優(yōu)異的溶解度,且含有該樹脂作為粘合劑的輻射敏感組合物在用堿性顯影劑顯影后很少存在不溶解的產(chǎn)物,而且基底上用于形成象素部分之外的區(qū)域內(nèi)幾乎不產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。另外,由該組合物得到的象素不會(huì)過度地溶解于堿性顯影劑中,對(duì)基底具有優(yōu)異的粘合力且不會(huì)從基底上脫落。
下面給出了堿溶性樹脂的優(yōu)選實(shí)例。
堿溶性樹脂(B1)的實(shí)例包括N-(2,6-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物,N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,以及N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物。
堿溶性樹脂(B2)的實(shí)例包括,選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),選自于N-鄰-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺、N-間-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺和N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺中的至少一種物質(zhì),苯乙烯,(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),選自于N-鄰-羧苯基馬來酰亞胺、N-間-羧苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺的至少一種物質(zhì),苯乙烯,(甲基)丙烯酸,ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯(ω-carboxy-polycaprolactone(meth)acrylate)和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,以及選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),選自于鄰-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯、間-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯和對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酸酯中的至少一種物質(zhì),苯乙烯,(甲基)丙烯酸,(甲基)丙烯酸芐酯和(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物。
堿溶性樹脂(B3)的實(shí)例包括,選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,和(甲基)丙烯酸苯酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸,苯乙烯,和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯,苯乙烯,和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸芐酯,和聚苯乙烯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸芐酯,和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸苯酯,和聚苯乙烯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸苯酯,和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯,(甲基)丙烯酸芐酯,和聚苯乙烯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯,(甲基)丙烯酸芐酯,和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物;選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯,(甲基)丙烯酸苯酯,和聚苯乙烯大分子單體的共聚物;以及選自于N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺中的至少一種物質(zhì),(甲基)丙烯酸,苯乙烯,(甲基)丙烯酸2-羥乙酯,(甲基)丙烯酸苯酯,和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物。
這些堿溶性樹脂中,特別優(yōu)選堿溶性樹脂(B1),例如N-(2,6-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物,N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,以及N-對(duì)-羥基苯基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物;和堿溶性樹脂(B3),例如N-間-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧乙基琥珀酸、苯乙烯、和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯、和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,以及N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物。
本發(fā)明中,上述的堿溶性樹脂(B)可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
本發(fā)明中,至少一種其它堿溶性樹脂可以與堿溶性樹脂(B1)至(B3)組合使用。
其它堿溶性樹脂的例子是具有酸性官能團(tuán)如羧基基團(tuán)或酚式羥基基團(tuán)的樹脂。
這些其它堿溶性樹脂中,優(yōu)選上述的其它含有羧基基團(tuán)的不飽和單體與上述的其它不飽和單體的共聚物,更優(yōu)選(i)丙烯酸和/或甲基丙烯酸與(ii)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、苯乙烯、聚苯乙烯大分子單體和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體中的至少一種物質(zhì)所形成的共聚物來作為具有羧基基團(tuán)的樹脂(下文中稱作“堿溶性樹脂(β-1)”)。
堿溶性樹脂(β-1)的例子包括(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和苯乙烯的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸芐酯和苯乙烯的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸芐酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸芐酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物,(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物,以及(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的共聚物。
基于堿溶性樹脂的總量,其它堿溶性樹脂的用量?jī)?yōu)選為50重量%或更少,更優(yōu)選30重量%或更少,。當(dāng)其它堿溶性樹脂的量多于50重量%時(shí),所得象素的抗熱性可能降低。
本發(fā)明中的堿溶性樹脂包括選自于堿溶性樹脂(B1)、堿溶性樹脂(B2)和堿溶性樹脂(B3)中的至少一種物質(zhì)作為基本成分。構(gòu)成堿溶性樹脂的每種組分的重均分子量?jī)?yōu)選為3,000至300,000,特別優(yōu)選5,000至100,000,所述重均分子量是以聚苯乙烯為依據(jù),由凝膠滲透色譜法(GPC;四氫呋喃作為洗脫溶劑)(下文簡(jiǎn)單的稱作“重均分子量”)測(cè)得的。通過使用具有特定重均分子量的這種堿溶性樹脂,可得到具有優(yōu)異顯影能力的輻射敏感組合物,由該組合物可得到圖案邊緣輪廓分明的象素,在顯影過程中在基底形成象素部分之外的區(qū)域內(nèi)幾乎不產(chǎn)生污點(diǎn)或者膜殘留物。
基于100重量份的著色劑(A),本發(fā)明中堿溶性樹脂的含量?jī)?yōu)選為10至1,000重量份,更優(yōu)選20至500重量份。
當(dāng)堿溶性樹脂的含量低于10重量份時(shí),堿顯影能力可能變差,或者在基底形成象素部分之外的區(qū)域上可能產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。當(dāng)含量多于1,000重量份時(shí),著色劑的濃度相對(duì)降低,由此薄膜可能難以達(dá)到目標(biāo)顏色密度。
(C)多官能單體本發(fā)明中多官能單體的例子包括烷撐二醇如乙二醇和丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯;聚烷撐二醇如聚乙二醇和聚丙二醇的二(甲基)丙烯酸酯;具有3個(gè)或更多羥基基團(tuán)的多元醇和它們的二羧酸改性的產(chǎn)物如甘油、三羥甲基丙烷、季戊四醇和二季戊四醇的聚(甲基)丙烯酸酯;低聚的(甲基)丙烯酸酯如聚酯、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂、醇酸樹脂、有機(jī)硅樹脂和螺環(huán)樹脂;兩終端羥基化聚合物的二(甲基)丙烯酸酯,如兩終端處具有羥基基團(tuán)的聚丁二烯,兩終端處具有羥基基團(tuán)的聚異戊二烯和兩終端處具有羥基基團(tuán)的聚己酸內(nèi)酯;以及磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯。
這些多官能單體中,優(yōu)選具有3個(gè)或更多羥基基團(tuán)的多元醇和它們的二羧酸改性的產(chǎn)物的聚(甲基)丙烯酸酯,作為代表性的是三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、琥珀酸改性的季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。特別優(yōu)選三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、和二季戊四醇六丙烯酸酯,因?yàn)樗鼈儗?duì)象素提供高強(qiáng)度和表面光滑度,并且在形成象素部分之外的區(qū)域內(nèi)幾乎不產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。
這些官能化的單體可以單獨(dú)使用或者組合兩種或多種使用。
基于100重量份的堿溶性樹脂(B),本發(fā)明中多官能單體的含量?jī)?yōu)選為5至500重量份,更優(yōu)選20至300重量份。
當(dāng)多官能單體的含量低于5重量份時(shí),象素的強(qiáng)度和表面光滑度可能變差,且當(dāng)含量高于500重量份時(shí),堿顯影能力可能降低,或者在形成象素部分之外的區(qū)域內(nèi)會(huì)產(chǎn)生污點(diǎn)或膜殘留物。
本發(fā)明中,單官能單體可與多官能單體組合使用。
單官能單體的例子包括ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇(甲基)丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇(甲基)丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧丙基(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸。單官能單體可從市場(chǎng)上購(gòu)得,商標(biāo)名為M-5300等(Toagosel Chemical Industry Co.,Ltd.)。
這些單官能單體可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
基于100重量份的多官能單體和單官能單體的總量,單官能單體的量?jī)?yōu)選為0至90重量份,更優(yōu)選0至50重量份。
(D)光聚合引發(fā)劑本發(fā)明中的光聚合引發(fā)劑是一種化合物,通過暴露于輻射,如可見光輻射、紫外線輻射、遠(yuǎn)紫外線輻射、電子輻射或者X輻射,該化合物可以形成能夠引發(fā)上述多官能單體(C)和任選使用的單官能單體聚合的活性物種。光聚合引發(fā)劑的例子包括苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物、三嗪類化合物、安息香類化合物、二苯甲酮類化合物、α-二酮類化合物、多環(huán)奎寧類化合物、呫噸酮類化合物和重氮類化合物。
本發(fā)明中,上述的光聚合引發(fā)劑可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合使用。光聚合引發(fā)劑優(yōu)選為選自于苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物和三嗪類化合物中的至少一種物質(zhì)。
基于100重量份的多官能單體(C)和單官能單體(當(dāng)使用時(shí))的總量,本發(fā)明中光聚合引發(fā)劑的量?jī)?yōu)選為0.01至80重量份,更優(yōu)選1至60重量份。
當(dāng)光聚合引發(fā)劑的量低于0.01重量份時(shí),由于曝光后不完全的固化,可能難以得到以預(yù)定圖案排列的象素陣列,且當(dāng)用量多于80重量份時(shí),顯影過程中所形成的彩色層可能易于從基底上脫落。
作為優(yōu)選的光聚合引發(fā)劑,苯乙酮類化合物的例子包括2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮,2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉代丙-1-酮,2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮,1-羥基環(huán)己基苯基酮和2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮。
這些苯乙酮類化合物中,特別優(yōu)選2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉代丙-1-酮,2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮。
上述的苯乙酮類化合物可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
當(dāng)苯乙酮類化合物用作光聚合引發(fā)劑時(shí),基于100重量份的多官能單體(C)和單官能單體的總量,苯乙酮類化合物的用量?jī)?yōu)選為0.01至80重量份,更優(yōu)選10至60重量份,最優(yōu)選1至30重量份。
當(dāng)苯乙酮類化合物的量低于0.01重量份時(shí),由于曝光后不完全的固化,可能難以得到以預(yù)定圖案排列的象素陣列,且當(dāng)用量多于80重量份時(shí),顯影過程中所形成的彩色層可能易于從基底上脫落。
雙咪唑類化合物的例子包括2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四(4-乙氧基羰基苯基)-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4’4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2,4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,2’2’-雙(2-溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2,4-二溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑和2,2’-雙(2,4,6-三溴苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑。
這些雙咪唑類化合物中,優(yōu)選2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,和2,2’-雙(2’4,6-三氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑,更為優(yōu)選的是2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4’4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑。
上述的雙咪唑類化合物在溶劑中具有優(yōu)異的溶解度,不產(chǎn)生雜質(zhì),如不溶的產(chǎn)物和沉淀,具有高的敏感度,用少量能量的曝光就完全促進(jìn)固化反應(yīng),且未曝光的部分不會(huì)發(fā)生固化反應(yīng)。因此曝光后的涂覆膜清楚地分成不溶于顯影劑中的固化部分和在顯影劑中具有高溶解度的未固化部分,從而使形成沒有咬邊(undercut)的、以預(yù)定的圖案排列的非常清晰的象素陣列成為可能。
上述的雙咪唑類化合物可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
當(dāng)雙咪唑類化合物用作光聚合引發(fā)劑時(shí),基于100重量份的多官能單體(C)和單官能單體的總量,雙咪唑類化合物的量?jī)?yōu)選為0.01至40重量份,更優(yōu)選1至30重量份,最為優(yōu)選1至20重量份。
當(dāng)雙咪唑類化合物的用量低于0.01重量份時(shí),由于曝光后不完全的固化,可能難以得到以預(yù)定圖案排列的象素陣列,當(dāng)用量多于40重量份時(shí),顯影過程中所形成的彩色層可能易于從基底上脫落。
—供氫體—當(dāng)雙咪唑類化合物用作本發(fā)明中的光聚合引發(fā)劑時(shí),優(yōu)選與下面的供氫體組合使用以進(jìn)一步提高敏感度。
本文中所用的術(shù)語(yǔ)“供氫體”是指通過曝光后能為由雙咪唑類化合物形成的自由基提供氫原子的化合物。
本發(fā)明中的供氫體優(yōu)選是下文中定義的硫醇類化合物或者胺類化合物。
上述硫醇類化合物是一種化合物,它具有苯環(huán)或者雜環(huán)作為母核,且1個(gè)或更多個(gè)、優(yōu)選1至3個(gè)、更優(yōu)選1至2個(gè)巰基基團(tuán)直接鍵合到母核上(下文中稱作“硫醇類供氫體”)。
上述胺類化合物是一種化合物,它具有苯環(huán)或者雜環(huán)作為母核,且1個(gè)或更多個(gè)、優(yōu)選1個(gè)至3個(gè)、更優(yōu)選1至2個(gè)氨基基團(tuán)直接鍵合到母核上(下文中稱作“胺類供氫體”)。
供氫體可以同時(shí)具有巰基基團(tuán)和氨基基團(tuán)。
隨后詳細(xì)地描述這些供氫體。
硫醇類供氫體可具有至少一個(gè)苯環(huán)或雜環(huán),或者兩種環(huán)都具有。當(dāng)具有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)時(shí),可形成或不形成稠環(huán)。
當(dāng)硫醇類供氫體具有兩個(gè)或多個(gè)巰基基團(tuán)時(shí),只要留下至少一個(gè)自由的巰基基團(tuán),則至少一個(gè)其它巰基基團(tuán)可以被烷基、芳烷基、或芳基基團(tuán)所取代。而且,硫醇供氫體可具有其中兩個(gè)硫原子通過二價(jià)有機(jī)基團(tuán)如亞烷基基團(tuán)鍵合在一起的結(jié)構(gòu)單元,或者其中兩個(gè)硫原子鍵合在一起形成二硫化物的結(jié)構(gòu)單元,只要留下至少一個(gè)自由的巰基基團(tuán)。
而且,硫醇類供氫體可以在除了巰基基團(tuán)之外的位置被羧基基團(tuán)、烷氧羰基基團(tuán)、取代的烷氧羰基基團(tuán)、苯氧羰基基團(tuán)、取代的苯氧羰基基團(tuán)或者腈基團(tuán)所取代。
硫醇類供氫體的例子包括2-巰基苯并噻唑、2-巰基苯并噁唑、2-巰基苯并咪唑、2,5-二巰基-1,3,4-噻二唑和2-巰基-2,5-二甲基氨基吡啶。
這些硫醇類供氫體中,優(yōu)選2-巰基苯并噻唑和2-巰基苯并噁唑,特別優(yōu)選2-巰基苯并噻唑。
胺類供氫體可以具有至少一個(gè)苯環(huán)或者雜環(huán),或者兩種環(huán)都有。當(dāng)具有兩個(gè)或多個(gè)環(huán)時(shí),可以形成或不形成稠環(huán)。
胺類氫供體的至少一個(gè)氨基基團(tuán)可以被烷基基團(tuán)或者取代的烷基基團(tuán)所取代,或者胺類氫供體可以在除了氨基基團(tuán)之外的位置處被羧基基團(tuán)、烷氧羰基基團(tuán)、取代的烷氧羰基基團(tuán)、苯氧羰基基團(tuán)、取代的苯氧羰基基團(tuán)或者腈基團(tuán)所取代。
胺類供氫體的例子包括4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮,4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮,4-二乙基氨基苯乙酮,4-二甲基氨基苯丙酮,乙基-4-二甲基氨基苯甲酸酯,4-二甲基氨基苯甲酸酯和4-二甲基氨基芐腈。
這些胺類氫供體中,優(yōu)選4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮,特別優(yōu)選4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮。
在除了雙咪唑類化合物的光聚合引發(fā)劑的情況下,胺類供氫體用作增感劑。
本發(fā)明中,上述的供氫體可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。優(yōu)選使用至少一種硫醇類供氫體和至少一種胺類供氫體的組合物,因?yàn)樗纬傻念伾珜釉陲@影過程中幾乎不從基底上脫落,并具有高的強(qiáng)度和敏感度。
硫醇類供氫體和胺類供氫體的組合物的例子包括,2-巰基苯并噻唑和4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮的組合物,2-巰基苯并噻唑和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的組合物,2-巰基苯并噁唑和4,4’-二(二甲基氨基)二苯甲酮的組合物,2-巰基苯并噁唑和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的組合物。優(yōu)選2-巰基苯并噻唑和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的組合物,2-巰基苯并噁唑和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的組合物,特別優(yōu)選2-巰基苯并噻唑和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的組合物。
硫醇類供氫體與胺類供氫體的組合物中硫醇類供氫體與胺類供氫體的重量比優(yōu)選為1∶1至1∶4,更優(yōu)選1∶1至1∶3。
當(dāng)供氫體與雙咪唑類化合物組合使用時(shí),基于100重量份的多官能單體(C)和單官能單體的總量,供氫體的量?jī)?yōu)選為0.01至40重量份,更優(yōu)選1至30重量份,特別優(yōu)選1至20重量份。當(dāng)供氫體的量少于0.01重量份時(shí),它的改善敏感度的效果可能降低,當(dāng)該用量多于40重量份時(shí),所形成彩色層在顯影過程中可能容易從基底上脫落。
三嗪類化合物的例子包括具有鹵甲基基團(tuán)的三嗪類化合物,如2,4,6-三(三氯甲基)-s-三嗪,2-甲基-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-(4-甲氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪,2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪和2-(4-正丁氧基苯基)-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪。
這些三嗪類化合物中,優(yōu)選2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-二(三氯甲基)-s-三嗪。
上述的三嗪類化合物可單獨(dú)使用或?qū)煞N或多種組合起來使用。
當(dāng)三嗪類化合物用作光聚合引發(fā)劑時(shí),基于100重量份的多官能單體(C)和單官能單體的總量,三嗪類化合物的量?jī)?yōu)選為0.01至40重量份,更優(yōu)選1至30重量份,特別優(yōu)選1至20重量份。
當(dāng)三嗪類化合物量少于0.01重量份時(shí),由于曝光后不完全固化,可能難以得到按照預(yù)定圖案排列的象素陣列,當(dāng)該用量多于40重量份時(shí),所形成彩色層在顯影過程中可能容易從基底上脫落。
添加劑可將各種添加劑隨意地加入到本發(fā)明的用于形成濾色器的輻射敏感組合物中。
上述添加劑包括體質(zhì)顏料,如硫酸鋇或碳酸鈣;分散助劑,如藍(lán)顏料衍生物或黃顏料衍生物,即銅酞菁衍生物;填料,如玻璃或氧化鋁;聚合物化合物,如聚乙烯醇、聚乙二醇單烷基醚或者聚(氟代烷基丙烯酸酯);非離子的、陽(yáng)離子的或陰離子的表面活性劑;粘合促進(jìn)劑,如乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-環(huán)氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環(huán)氧環(huán)己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷或者3-巰基丙基三甲氧基硅烷;抗氧化劑,如2,2-硫代二(4-甲基-6-叔丁基苯酚)或者2,6-二叔丁基苯酚;紫外光吸收劑,如2-(3-叔丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯并三唑或者烷氧基二苯甲酮;以及附聚抑制劑(agglomeration inhibitor),如聚丙烯酸鈉。
當(dāng)堿溶性樹脂(B1)具有羧基基團(tuán)時(shí),還可以將有機(jī)酸加入到本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物中,從而進(jìn)一步改善由此形成的涂覆膜在堿性顯影劑中的溶解度,并進(jìn)一步抑制顯影后不溶產(chǎn)物的存在。有機(jī)酸優(yōu)選為脂肪族的羧酸或者含有苯基基團(tuán)的羧酸。
上述脂肪族羧酸的例子包括單羧酸,如甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、新戊酸、己酸、二乙基乙酸、庚酸和辛酸;二羧酸,如草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、庚二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十三烷二酸、甲基丙二酸、乙基丙二酸、二甲基丙二酸、甲基琥珀酸、四甲基琥珀酸、環(huán)己烷二羧酸、衣康酸、檸康酸、馬來酸、富馬酸、中康酸;和三羧酸,如丙三羧酸、丙烯三甲酸和樟腦三酸。
上述含有苯基基團(tuán)的羧酸是,例如,具有直接鍵合到苯基基團(tuán)上的羧基基團(tuán)的芳香族羧酸或者具有通過碳鏈鍵合到苯基基團(tuán)上的羧基基團(tuán)的羧酸。
含有苯基基團(tuán)的羧酸的例子包括芳香族單羧酸,如苯甲酸、甲苯酸、枯茗酸、2,3-二甲基苯甲酸和2,4,4-三甲基-5-氧代脯氨酸;芳香族二羧酸,如鄰苯二甲酸、間苯二甲酸和對(duì)苯二甲酸;具有三個(gè)或更多羧基基團(tuán)的芳香族多羧酸,如偏苯三酸、苯均三酸、苯偏四甲酸和苯均四酸;以及苯乙酸、氫化阿托酸、氫化肉桂酸、扁桃酸、苯基琥珀酸、阿托酸、肉桂酸、亞肉桂酸(cinnamylidenicacid)、香豆酸和傘形酸。
這些有機(jī)酸中,從堿溶性、在下文中要描述的溶劑中的溶解性以及防止污點(diǎn)或膜殘留物出現(xiàn)在形成象素的部分之外的區(qū)域內(nèi)的角度考慮,優(yōu)選脂肪族二羧酸和芳香族二羧酸,如丙二酸、己二酸、衣康酸、檸康酸、富馬酸、中康酸和苯二甲酸。
上述的有機(jī)酸可單獨(dú)使用或?qū)煞N或多種組合起來使用。
基于輻射敏感組合物的總量,本發(fā)明中上述有機(jī)酸的用量?jī)?yōu)選為10重量%或更少,更優(yōu)選0.001至10重量%,最好是0.01至1重量%。當(dāng)有機(jī)酸的量多于10重量%時(shí),所形成的象素對(duì)基底的粘合力可能降低。
下面給出了本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物的特別優(yōu)選的例子(1)至(4)。
(1)一種用于濾色器的輻射敏感組合物,其中堿溶性樹脂(B)包括堿溶性樹脂(B3),它是選自于下列共聚物中的至少一種物質(zhì)N-間-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物,光聚合引發(fā)劑(D)包括選自于苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物和三嗪類化合物中的至少一種物質(zhì)。
(2)一種用于濾色器的輻射敏感組合物,其中堿溶性樹脂(B)包括堿溶性樹脂(B1),它是由(1)選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯的至少一種不飽和化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺),(2)(甲基)丙烯酸或者(甲基)丙烯酸與選自于ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸的至少一種其它含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體的組合物,(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、聚苯乙烯大分子單體和聚甲基丙烯酸甲酯大分子單體的至少一種(甲基)丙烯酸酯所形成的共聚物,且光聚合引發(fā)劑(D)包括選自于苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物和三嗪類化合物中的至少一種物質(zhì)。
(3)用于濾色器(1)或(2)的輻射敏感組合物,其中多官能單體(C)是選自于三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種物質(zhì)。
(4)用于濾色器(1)、(2)或(3)的輻射敏感組合物,其中著色劑(A)包括有機(jī)顏料。
溶劑本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物包括上述的著色劑(A)、堿溶性樹脂(B)、多官能單體(C)和光聚合引發(fā)劑(D)作為基本組分,也可以隨意地含有上述的添加劑。通過將這些組分分散或溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?,該輻射敏感組合物可方便地制備成液體組合物。
選擇并使用能分散或溶解構(gòu)成組合物的組分的適當(dāng)溶劑,這些溶劑不與這些組分反應(yīng)并具有適當(dāng)?shù)膿]發(fā)性。
溶劑的例子包括,(多)烷撐二醇單烷基醚,如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇單正丙基醚、二乙二醇單正丁基醚、三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單甲醚、二丙二醇單乙醚、二丙二醇單正丙醚、二丙二醇單正丁醚、三丙二醇單甲醚和三丙二醇單乙醚;(多)烷撐二醇單烷基醚乙酸酯,如乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯和丙二醇單乙醚乙酸酯;其它醚,如二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚和四氫呋喃;酮,如甲基乙基酮、環(huán)己酮、2-庚酮和3-庚酮;乳酸烷基酯如2-羥基丙酸甲酯和2-羥基丙酸乙酯;其它的酯,如2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、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、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯和2-氧代丁酸乙酯;芳香族烴,如甲苯和二甲苯;以及羧酸酰胺,如N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺和N,N-二甲基乙酰胺。
這些溶劑可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
另外,高沸點(diǎn)溶劑可以與這些溶劑組合起來使用,高沸點(diǎn)溶劑如苯甲基乙基醚、二己基醚、丙酮基丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸芐酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酯亞乙酯、碳酸亞丙酯或者乙二醇單苯基醚乙酸酯。
這些高沸點(diǎn)溶劑可單獨(dú)使用或者將兩種或多種組合起來使用。
上述溶劑中,從溶解性、顏料可分散性和涂布性能的角度考慮,優(yōu)選乙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇二甲醚、環(huán)己酮、2-庚酮、3-庚酮、2-羥基丙酸乙酯、3-甲基-3-甲氧丁基丙酸酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧丙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯和丙酮酸乙酯。在上述高沸點(diǎn)溶劑中,優(yōu)選γ-丁內(nèi)酯。
基于100重量份的堿溶性樹脂(B),本發(fā)明中溶劑的用量?jī)?yōu)選為100至10,000重量份,更優(yōu)選500至5,000重量份。
制造濾色器的方法下面描述通過使用本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物來制造濾色器的方法。
首先形成遮光層以限定基底表面形成象素的部分,然后將其中分散有紅色顏料的輻射敏感液體組合物涂布到基底上并進(jìn)行預(yù)烘烤以蒸發(fā)溶劑,從而形成涂覆膜。然后涂覆膜通過光掩模暴露在輻射下,并用堿性顯影劑顯影以溶解并除去涂覆膜的未曝光的部分,以便形成按照預(yù)定圖案排列的紅色象素陣列。
此后,將其中分散有綠色和藍(lán)色顏料的液體輻射敏感組合物進(jìn)行涂布、預(yù)烘烤、暴露于輻射下、并同樣地顯影以在相同的基底上按順序形成綠色象素陣列和藍(lán)色象素陣列,從而得到在基底上具有紅、綠和藍(lán)基色象素的三陣列的濾色器。不用說,用于制造濾色器的形成象素陣列的順序并不限于上述的順序。
用于制造濾色器的基底是由玻璃、硅、聚碳酸酯、聚酯、芳香族聚酰胺、聚酰胺酰亞胺或者聚酰亞胺形成的。隨意地,基底可進(jìn)行適當(dāng)?shù)念A(yù)處理,如用硅烷偶聯(lián)劑的化學(xué)處理、等離子體處理、離子電鍍、濺射、氣相反應(yīng)或者真空沉積。
為了涂布液體組合物,可以使用適當(dāng)?shù)耐坎技夹g(shù),如旋轉(zhuǎn)除布,澆注涂布、或者輥涂。
干燥后涂覆膜的厚度優(yōu)選為0.1至10微米,更優(yōu)選0.2至5.0微米,特別優(yōu)選0.2至3.0微米。
用于制造濾色器的輻射選自于可見光輻射、紫外線輻射、遠(yuǎn)紫外線輻射、電子輻射和X-輻射,優(yōu)選輻射具有190至450納米的波長(zhǎng)。
輻射的能量?jī)?yōu)選為10至10,000J/m2。
上述的堿性顯影劑優(yōu)選為碳酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀、四甲基氫氧化銨、膽堿、1,8-二氮雜雙環(huán)[5.4.0]-7-十一烯或者1,5-二氮雜雙環(huán)-[4.3.0]-5-壬烯的水溶液。
適當(dāng)數(shù)量的水溶性有機(jī)溶劑如甲醇或乙醇、或者表面活性劑也可以加入到上述堿性顯影劑中。顯影后優(yōu)選用堿性顯影劑漂洗涂覆膜。
顯影可以是沖淋顯影(shower development)、噴射顯影(spray development)、浸透(浸漬)顯影(dip(immersion)development)、搗拌顯影(puddle development)等。至于顯影條件,優(yōu)選在常溫下顯影5至300秒。
當(dāng)在23℃的溫度和1Kgf/cm2(1毫米的噴嘴口直徑)的顯影壓力下進(jìn)行沖淋顯影時(shí),就常規(guī)的用于濾色器的輻射敏感組合物而言,未曝光部分的溶解時(shí)間要超過20秒。從下文會(huì)描述的實(shí)施例可以明顯看出,本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物的對(duì)應(yīng)溶解時(shí)間是20秒或更短。
這樣制得的濾色器例如對(duì)彩色液晶顯示器、彩色攝像管裝置和彩色傳感器是特別有用的。
本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物在顯影過程中在未曝光部分的基底和遮光層上不產(chǎn)生殘留物或污點(diǎn),可以縮短生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間并能以高的效率形成高清晰和高質(zhì)量的象素,這歸因于它的堿溶性大大改進(jìn)。
因此,本發(fā)明的用于濾色器的輻射敏感組合物可以特別方便地用于制造濾色器,所述濾色器包括用于彩色液晶顯示裝置的濾色器和用于固態(tài)成像裝置的顏色分解(color decomposition)的濾色器。
實(shí)施例對(duì)比實(shí)施例1100重量份的C.I.顏料綠36、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃138(重量比為50/35/15)的混合物作為著色劑(A),10重量份的BYK-2001作為分散劑,50重量份的N-苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/20/30)的共聚物作為堿溶性樹脂(B),40重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的3-乙氧基丙酸乙酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
用旋涂機(jī)(spin coater)將該輻射敏感液體組合物涂布到鈉玻璃基底的表面上,該鈉玻璃基底具有SiO2膜以阻止基底上形成的鈉離子被洗脫,然后在90℃下預(yù)烘烤該組合物4分鐘,以形成1.3微米厚的涂覆膜。此后,將基底冷卻到室溫,使用高壓汞燈通過光掩模將整個(gè)涂覆膜暴露于波長(zhǎng)為365納米的2,000J/m2的紫外線輻射下。然后用23℃的0.04重量%的氫氧化鉀水溶液噴射所述曝光過的涂覆膜,顯影壓力為1kdf/cm2(噴嘴直徑為1毫米)以進(jìn)行沖淋顯影結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是25秒。
實(shí)施例1以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式制備輻射敏感液體組合物,不同的是使用50重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/20/30)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3)代替對(duì)比實(shí)施例1中的50重量份的堿溶性樹脂(B)。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是19秒。
實(shí)施例280重量份的C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177(重量比為90/10)的混合物作為著色劑(A),8重量份的BYK-165作為分散劑,40重量份的N-對(duì)-羥基苯基甲基丙烯酰胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/20/25)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),50重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,300重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是17秒。
實(shí)施例390重量份的C.I.顏料藍(lán)15:6和C.I.顏料紫23(重量比為95/5)的混合物作為著色劑(A),15重量份的BYK-2001作為分散劑,50重量份的N-對(duì)-羥基苯基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸甘油酯(重量比為25/20/20/20/15)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),50重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感的液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是15秒。
實(shí)施例4100重量份的C.I.顏料綠36和C.I.顏料黃150(重量比為50/50)的混合物作為著色劑(A),15重量份的BYK-170作為分散劑,50重量份的N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基琥珀酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/10/20/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),60重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,200重量份的3-乙氧基丙酸乙酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感的液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是12秒。
實(shí)施例5100重量份的C.I.顏料藍(lán)15:6作為著色劑(A),15重量份的BYK-2000作為分散劑,50重量份的N-2,6-二甲基-4-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/25/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),70重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉代丙-1-酮和4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮的混合物(重量比為20/10)作為光聚合引發(fā)劑(D),700重量份的3-乙氧基丙酸乙酯和700重量份的丙二醇單甲醚的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是19秒。
實(shí)施例690重量份的C.I.顏料紅254和C.I.顏料黃139(重量比為80/20)的混合物作為著色劑(A),20重量份的EFKA-47作為分散劑,50重量份的N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯、甲基丙烯酸芐酯和甲基丙烯酸甘油酯(重量比為30/20/15/20/15)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),70重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是17秒。
實(shí)施例7110重量份的C.I.顏料綠36、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃138(重量比為70/15/15)的混合物作為著色劑(A),15重量份的BYK-161作為分散劑,60重量份的N-對(duì)-羥基環(huán)己基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單甲基丙烯酸酯、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/10/20/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),70重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是19秒。
實(shí)施例8110重量份的C.I.顏料綠36、C.I.顏料黃150和C.I.顏料黃138(重量比為70/15/15)的混合物作為著色劑(A),15重量份的BYK-161作為分散劑,60重量份的N-對(duì)-羧基環(huán)己基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/25/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),60重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是11秒。
實(shí)施例980重量份的C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅177和C.I.顏料黃139(重量比為45/35/20)的混合物作為著色劑(A),10重量份的BYK-2001作為分散劑,60重量份的N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單甲基丙烯酸酯、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為25/20/10/25/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3),60重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是14秒。
實(shí)施例1080重量份的C.I.顏料紅224、C.I.顏料紅177和C.I.顏料黃139(重量比為45/35/20)的混合物作為著色劑(A),10重量份的BYK-2001作為分散劑,50重量份的N-間-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/25/20)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3),60重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮作為光聚合引發(fā)劑(D),和1,500重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是18秒。
實(shí)施例11100重量份的C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177(重量比為80/20)的混合物作為著色劑(A),30重量份的BYK-2001作為分散劑,80重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/20/30)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3),70重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、2重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和1重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),600重量份的3-乙氧基丙酸乙酯和400重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是18秒。
實(shí)施例12120重量份的C.I.顏料綠36和C.I.顏料黃150(重量比為50/50)的混合物作為著色劑(A),30重量份的BYK-2001作為分散劑,70重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/20/30)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3),80重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),35重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、2重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、2重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和1重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),540重量份的乙酸3-甲氧基丁酯和360重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是19秒。
實(shí)施例1390重量份的C.I.顏料藍(lán)15:6和C.I.顏料紫23(重量比為95/5)的混合物作為著色劑(A),25重量份的BYK-2001作為分散劑,60重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為30/20/20/30)的共聚物作為堿溶性樹脂(B3),90重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的 2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉代丙-1-酮、2重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、6重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和2重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),540重量份的乙酸3-甲氧基丁酯和360重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是16秒。
實(shí)施例14110重量份的C.I.顏料紅254和C.I.顏料黃139(重量比為85/15)的混合物作為著色劑(A),30重量份的BYK-2001作為分散劑,75重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/20/25)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),75重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),30重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、3重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、4重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和2重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),550重量份的3-乙氧基丙酸乙酯和550重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是15秒。
實(shí)施例15120重量份的C.I.顏料綠36和C.I.顏料黃138(重量比為50/50)的混合物作為著色劑(A),30重量份的BYK-2001作為分散劑,70重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/20/25)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),80重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),35重量份的2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)丁-1-酮、3重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、3重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和2重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),400重量份的乙酸3-甲氧基丁酯和600重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是17秒。
實(shí)施例1680重量份的C.I.顏料藍(lán)15:6作為著色劑(A),25重量份的BYK-2001作為分散劑,60重量份的N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、甲基丙烯酸、苯乙烯和甲基丙烯酸芐酯(重量比為35/20/20/25)的共聚物作為堿溶性樹脂(B1),90重量份的二季戊四醇六丙烯酸酯作為多官能單體(C),20重量份的2-甲基-1-(4-甲基苯硫基)-2-嗎啉代丙-1-酮、3重量份的2,2’-二(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-雙咪唑、6重量份的4,4’-二(二乙基氨基)二苯甲酮和1重量份的2-巰基苯并噻唑的混合物作為光聚合引發(fā)劑(D),450重量份的3-乙氧基丙酸乙酯和450重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯的混合物作為溶劑,混合在一起以制備輻射敏感液體組合物。
以與對(duì)比實(shí)施例1中相同的方式涂布、預(yù)烘烤、曝光和顯影該液體組合物。
結(jié)果,直至未曝光部分完全溶解所需的時(shí)間是14秒。
權(quán)利要求
1.一種用于濾色器的輻射敏感組合物,它包括(A)著色劑、(B)堿溶性樹脂、(C)多功能單體和(D)光聚合引發(fā)劑,其特征在于堿溶性樹脂(B)選自于(B1)由(1)選自于N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯中的至少一種不飽和化合物,和(2)可與上述不飽和化合物共聚的其他烯鍵式不飽和單體形成的共聚物,上述的N-取代馬來酰亞胺是通過用(a1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(a2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代馬來酰亞胺的酰亞胺基團(tuán)中所包含的氫原子所得到的化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺),上述N-取代(甲基)丙烯酰胺是通過用(b1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(b2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酰胺的酰胺基團(tuán)中所包含的一個(gè)氫原子所得到的化合物,上述(甲基)丙烯酸酯是通過用(c1)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的苯基基團(tuán)、或者(c2)由羥基基團(tuán)、羧基基團(tuán)或者這兩種基團(tuán)取代的環(huán)己基基團(tuán)來取代(甲基)丙烯酸的羧基基團(tuán)中所包含的氫原子所得到的化合物;(B2)由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)選自于上述N-取代馬來酰亞胺、N-取代(甲基)丙烯酰胺和(甲基)丙烯酸酯中的至少一種不飽和化合物(不包括N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺)、與(3)上述其它烯鍵式不飽和單體所形成的共聚物;以及(B3)由(1)N-(單羥基苯基)馬來酰亞胺、(2)(甲基)丙烯酸、(3)苯乙烯和(4)選自于(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯酯、單(甲基)丙烯酸甘油酯、在聚苯乙烯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯酰基團(tuán)的大分子單體和在聚(甲基)丙烯酸甲酯聚合物分子鏈的終端具有單(甲基)丙烯?;鶊F(tuán)的大分子單體中的至少一種(甲基)丙烯酸酯所形成的共聚物。
2.如權(quán)利要求1所述的組合物,基于100重量份的著色劑(A),其中堿溶性樹脂(B)的含量為10至1,000重量份。
3.如權(quán)利要求1所述的組合物,基于100重量份的堿溶性樹脂(B),其中多官能單體(C)的含量為5至500重量份。
4.如權(quán)利要求1所述的組合物,基于100重量份的多官能單體(C),其中光聚合引發(fā)劑(D)的用量為0.01至80重量份。
5.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中堿溶性樹脂(B)是共聚物(B3),共聚物(B3)為選自于下列共聚物中的至少一種物質(zhì)N-間-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸芐酯的共聚物,和N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸、苯乙烯、(甲基)丙烯酸芐酯和單(甲基)丙烯酸甘油酯的共聚物,且光聚合引發(fā)劑(D)為選自于苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物和三嗪類化合物中的至少一種物質(zhì)。
6.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中堿溶性樹脂(B)是共聚物(B1),共聚物(B1)包括(甲基)丙烯酸與至少一種含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體的組合物,所述含有羧基基團(tuán)的烯鍵式不飽和單體選自于ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸作為組分(2),且光聚合引發(fā)劑(D)為選自于苯乙酮類化合物、雙咪唑類化合物和三嗪類化合物中的至少一種物質(zhì)。
7.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中多官能單體(C)為選自于三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一種物質(zhì)。
8.如權(quán)利要求1所述的組合物,其中著色劑(A)含有有機(jī)顏料。
9.一種通過將權(quán)利要求1所述的組合物暴露于輻射下所得到的濾色器。
全文摘要
一種用于濾色器的輻射敏感組合物,它包括(A)著色劑,(B)堿溶性樹脂,(C)多官能單體和(D)光聚合引發(fā)劑,其中組分(B)是(1)N-(3,5-二甲基-4-羥基苯基)馬來酰亞胺、N-對(duì)-羧苯基馬來酰亞胺、N-對(duì)-羥基苯基(甲基)丙烯酰胺或?qū)Γu基苯基(甲基)丙烯酸酯和其它不飽和單體的共聚物,或者(2)N-鄰-羥基苯基馬來酰亞胺、N-間-羥基苯基馬來酰亞胺或者N-對(duì)-羥基苯基馬來酰亞胺與其它特定的不飽和單體的共聚物。該用于濾色器的輻射敏感組合物具有優(yōu)異的堿顯影能力,在顯影過程中幾乎不在未曝光部分的基底和遮光層上產(chǎn)生殘留物或者污點(diǎn),并能大大縮短生產(chǎn)節(jié)拍時(shí)間。
文檔編號(hào)G03F7/033GK1532566SQ20041000854
公開日2004年9月29日 申請(qǐng)日期2004年3月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月6日
發(fā)明者神井英行, 鈴木義信, 丹羽一明, 信, 明 申請(qǐng)人:Jsr株式會(huì)社