專利名稱：著色可固化組合物，抗蝕劑液體，噴墨打印用墨，濾色器，濾色器的制備方法，固態圖像傳 ...的制作方法
技術領域：
本發明涉及著色可固化組合物，抗蝕劑液體，噴墨打印用墨，濾色器，制備濾色器的方法，固態圖像傳感器，液晶顯示器，有機EL顯示器，圖像顯示裝置和著色劑化合物。
背景技術：
近年來，隨著在個人計算機，特別是大尺寸液晶顯示器領域的技術進步，對液晶顯示器(LCD)的需求，特別是對彩色液晶顯示器的需求已經增加。出于對進一步改善的圖像質量的需要，對有機EL顯示器的普及也同樣有需求。同時，在數碼相機和配備有照相機的移動電話越發普及的背景下，對固態圖像傳感器如CCD圖像傳感器的需求已經顯著增加。濾色器被用作這些顯示器和光學元件的關鍵裝置，并且對較低的成本以及改善的圖像質量有增加的需求。這些濾色器典型地具有三原色，即紅00，綠(G)和藍⑶的著色圖案，并且在顯示裝置或固態圖像傳感器中將透過濾色器的光分為三原色。用于濾色器的著色劑通常需要具有下列特性。具體地，要求這些著色劑顯示出在顏色再現性方面良好的分光鏡特性；抑制的光學干擾，例如造成液晶顯示器中對比度降低的光散射，或造成固態圖像傳感器的顏色不規則性或粗糙性的光密度的不均勻性；在所述濾色器被使用的環境條件下的堅牢度，如耐熱性，耐光性或耐濕性；允許薄膜形成的大的摩爾光吸收常數；等。顏料分散方法被用作制備以上提及的濾色器的方法。在此方法中，因為其中顏料被分散在多種可固化組合物中的著色可固化組合物被用于通過光刻法或噴墨法制備濾色器，因此所以所獲得的濾色器對光或熱穩定。在采用光刻法的方法中，著色像素通過以下方式獲得通過使用旋涂機，輥涂機等將輻射敏感性組合物涂敷在基板上，將其干燥以形成膜，并且通過進行圖案曝光而使此膜顯影。可以根據在濾色器中使用的顏色而將這些工藝重復多次來制備濾色器。光刻法已經被廣泛地用作用于制備大尺寸高清晰度濾色器的合適方法，并且近年來此方法的優勢在制備需要甚至更高水平的分辨率的固態圖像傳感器的領域中已經尤其顯著。在制備用于固態圖像傳感器的濾色器的工藝中，微觀圖案通過以下方式形成通過具有微觀圖案的掩模曝光，用堿性溶液將其顯影以使未曝光部分溶解在其中。然而，在此工藝中，調節固化部分和未固化部分的溶解性(顯影性)可能是困難的。尤其，當著色可固化組合物具有對于堿性顯影劑的低的溶解性時，由于未固化部分中的著色劑保留而導致不能形成所需的圖案。因此，需要對堿性溶液的濃度依賴小的著色可固化組合物。近年來，需要用于固態圖像傳感器的濾色器的細度的進一步改善。然而，在常規顏料分散方法中，由于顏料的粗糙顆粒所致的顏色不規則性等的發生，難于進一步改善細度。因此，變得更難以將使用顏料分散方法的光刻法應用到例如其中需要精細圖案的固態圖像傳感器的應用中。此外，在液晶顯示器領域，雖然耐光性和耐熱性是有利的，但是在通過使用顏料分散方法的光刻法制備的濾色器中存在問題，如由于顏料顆粒所致的光散射導致的對比度的降低或霧度增加。此外，在光刻法技術中，因為包括輻射敏感性組合物的涂敷，干燥，進行圖案曝光和顯影的一系列工藝需要根據顏色多次重復，所以可能產生如成本高或產率降低的問題。 尤其，隨著對昂貴的彩色液晶顯示器的低價的需求的增加，對占總成本大部分的濾色器的低價的需求增加。因此，越來越需要以更高生產率制備濾色器的方法。考慮到這些情形，作為解決上述光刻法中的問題的制備濾色器的方法，提出了通過使用噴墨方法沉積彩色墨來形成彩色層(彩色像素)的方法(例如，參見日本專利申請公開(JP-A)號 59-75205 和 2004-339332)。噴墨方法是通過將墨小滴從極細的噴嘴直接釋放到記錄介質并且使墨沉積到記錄介質來形成字符或圖像的記錄方法。此方法具有這樣的優勢，即可以以高的生產率，低噪聲，有利的操作適用性等來制備大尺寸濾色器。在使用噴墨方法的濾色器制備中，使用通過顏料分散方法制備的噴墨打印用墨。作為被使用的通過顏料分散方法制備的噴墨打印用墨，提出了用于濾色器的噴墨打印用墨，其包含粘合劑組分，顏料和沸點為1801至沈01 且蒸氣壓為1. 5mmHg以下的溶劑(例如，參見JP-A號2002-201387)。當通過顏料分散方法制備的噴墨打印用墨被用于制備濾色器時，需要改善釋放穩定性以便處理由墨中顏料的凝聚所致的噴嘴堵塞的頻繁發生。此外，歸因于凝聚的顏料，通過進行釋放恢復操作如擦拭或洗滌而獲得的墨釋放狀態的可恢復性傾向于下降。此外，在擦拭期間，凝聚的顏料對噴嘴表面的刮擦可能導致墨釋放方向偏斜的發生。當使用染料代替顏料分散方法時，預期的是，在用于固態圖像傳感器的濾色器的情況中，通過解決顏色不規則性和粗糙性的問題來實現高清晰度，并且在用于有機EL顯示器的濾色器的情況中，對比度和霧度方面的光學特性得到改善。此外，當染料被用于噴墨方法中時，釋放穩定性通常是高的并且預期甚至當噴嘴由于增加的墨粘度等而堵塞時，也可以通過擦拭或洗滌更容易地恢復墨釋放狀態。考慮到以上情形，已經研究了染料作為著色劑的用途(例如，參見JP-A號 6-75375)。然而，使用含有染料的可固化組合物產生如下所述的新的問題。(1)染料的耐光性和耐熱性典型地次于顏料的耐光性和耐熱性。尤其，存在這樣的問題，即染料的光學特性可能由于在形成通常用于FPD (平板顯示器)如液晶顯示器(LCD) 的電極的ITO(氧化錫銦)膜時的高溫而變化。(2)染料傾向于抑制自由基聚合反應，這使得難以在使用自由基聚合作為固化方式的系統中設計著色可固化組合物。尤其，在光刻法的情況中，(3)常規染料對堿性水溶液或有機溶劑(下文中也簡單地稱作溶劑)的溶解度低， 這使得難以獲得具有所需光譜的可固化組合物。(4)染料傾向于與可固化組合物中的其他組分反應，這使得難以調節固化部分中的溶解性和未固化部分中的溶解性(顯影性)。(5)當染料的摩爾吸光系數(O低時，需要使用大量染料。結果，需要減少可固化組合物中的其他組分如可聚合化合物(單體)，粘合劑或光聚合引發劑的量，由此可能降低組合物的固化性，固化后的耐熱性，(非)固化部分的顯影性等。由于這些與染料相關的問題，已經難以將染料用于形成厚度小并且顯示高清晰度和優異堅牢度的濾色器的著色圖案。此外，因為用于固態圖像傳感器的濾色器需要具有 Iym以下的厚度，所以需要將大量的染料添加到可固化組合物中，由此加劇了上述問題。與這些問題有關，已經提出了多種方法，包括選擇引發劑的類型或增加引發劑的量(例如，參見JP-A號2005-31601 。此外，提出了這樣的濾色器制備方法，其中在著色圖案形成后在加熱基板的同時使著色圖案曝光從而通過在升高的曝光溫度進行聚合來提高聚合速率(參見，例如，日本專利號3309514)。此外，公開了這樣的濾色器制備方法， 其中在顯影處理和加熱處理之間進行曝光從而抑制濾色器的變形(參見，例如，JP-A號 2006-258916)。集中于濾色器的所需分光鏡特性，已經研究了使用二吡咯甲川(dipyrromethene) 染料的著色可固化組合物和著色劑化合物(參見，例如，JP-A號2008-292970)。除了上述問題，用于濾色器的含有染料的著色組合物還具有這樣的問題，即當在濾色器形成后進行熱處理時，色移(color transfer)傾向于在相鄰的像素之間發生，或者當兩個或更多個這些濾色器被層疊時在濾色器層之間發生。此外，因為需要將大量染料添加到可固化組合物，所以降低了有助于光刻法性質的組分的相對含量。結果，由于靈敏度的降低，在暴露于少量光的區域中圖案可能容易地被剝離，或者導致缺陷圖案的形成，如由于熱或顯影期間的洗脫所致的變形所致而沒有獲得所需的形狀或顏色密度。JP-A號2008-292970公開了源自只有二吡咯甲川染料才有的吸光度特性的分光鏡特性，但是沒有討論如色移或缺陷圖案形成的問題。考慮到以上情形，本發明的第一方面提供一種著色可固化組合物，一種抗蝕劑液體和形成固化膜的噴墨打印用墨，所述固化膜顯示優異的色純度，允許形成薄膜的高吸光系數以及優異的堅固性和圖案形成性質。本發明的第二方面提供一種顯示優異的色純度，堅牢度和圖案形成性質以及被抑制的色移的濾色器，一種圖像裝置，一種固態圖像裝置，一種液晶顯示器，一種有機EL顯示器和一種圖像顯示裝置。 本發明的第三方面提供一種制備顯示優異的色純度，堅牢度和圖案形成性質以及被抑制的色移的濾色器的方法。本發明的第四方面提供一種顯示優異吸光度特性，高摩爾吸光系數以及(如果需要)優異顯影性的著色劑。本發明人已經研究了多種著色劑并且結果發現，具有其中將可聚合基團和羧基引入到同一分子中的特定結構的二吡咯甲川染料化合物顯示出所需的色調和高吸光系數，以及對于有機溶劑的優異溶解性。此外，本發明人已經發現，由含有此化合物的著色可固化組合物形成的固化膜顯示優異的堅牢度，被抑制的色移和優異圖案形成性質(顯示低的對堿性顯影劑濃度的依賴)。如上所述，廣泛已知的是染料傾向于抑制自由基聚合反應。因此，對為了抑制色移而引入有可聚合基團的二吡咯甲川染料知之甚少，對為了獲得優異圖案形成性質而還引入有羧基的二吡咯甲川染料知之更少。根據本發明的二吡咯甲川染料化合物是具有螯合結構的化合物。盡管JP-A號 2008-292970同樣考慮到對螯合物穩定性的不利影響而公開了具有二吡咯甲川染料骨架的化合物，但是此文獻沒有提出將特定取代基引入到二吡咯甲川染料中以便獲得以甚至更高的清晰度形成濾色器的著色可固化組合物所需的性質(如對有機溶劑的足夠的溶解性，耐光性，耐熱性，暫時穩定性，固化后的耐溶劑性，色調和透射性質；尤其當染料用于抗蝕劑時的圖案形成性質和色移)。發明詳述下文中，對以下各項進行詳細描述著色可固化組合物，抗蝕劑液體，噴墨打印用墨，濾色器，制備根據本發明的濾色器的方法，圖像裝置，固態圖像傳感器，液晶顯示器，有機EL裝置，圖像顯示裝置和顏料。可以根據本發明的典型實施方案進行關于所述組分的以下描述，但是本發明不限于這些實施方案。此外，在此說明書中由“A至B”表示的數值范圍指示包括分別作為所述范圍的上限和下限的A和B的值。(1)著色可固化組合物根據本發明的著色可固化組合物包含選自由下式(1)表示的化合物及其互變異構體組成的組中的至少一種作為著色劑。根據本發明的著色可固化組合物通過光或熱固化，并且優選地還包含輻射敏感性化合物或可聚合單體。此外，該組合物還可以包含溶劑和 (如果需要)其他組分如粘合劑和交聯劑。由式(1)表示的化合物對本發明中由式⑴表示的化合物進行詳細描述。
式(1)
權利要求
1. 一種著色可固化組合物，所述著色可固化組合物包含由下式(1)表示的化合物或所述化合物的互變異構體中的至少一種 式⑴
2.根據權利要求1所述的著色可固化組合物，其中所述由式(1)表示的化合物或所述化合物的互變異構體中的至少一種是由下式( 表示的化合物或所述由式( 表示的化合物的互變異構體中的至少一種 式⑵
3.根據權利要求1或2所述的著色可固化組合物，其中式(1)或式(2)中的Ma是狗， Zn, Co, V = 0 或 Cu。
4.根據權利要求1或2所述的著色可固化組合物，其中式(1)或式(2)中的Ma是Si。
5.一種濾色器，所述濾色器通過使用根據權利要求1至4中任一項所述的著色可固化組合物形成。
6.一種抗蝕劑液體，所述抗蝕劑液體包含根據權利要求1至4中任一項所述的著色可固化組合物。
7.—種噴墨打印用墨，所述噴墨打印用墨包含根據權利要求1至4中任一項所述的著色可固化組合物。
8.一種制備濾色器的方法，所述方法包括通過將根據權利要求1至4中任一項所述的著色可固化組合物涂敷到載體上而在所述載體上形成層；使從所述著色可固化組合物形成的所述層通過掩模曝光；和通過將從所述著色可固化組合物形成的所述層在曝光以后顯影而形成圖案化圖像。
9.根據權利要求8所述的制備濾色器的方法，所述方法還包括，在通過顯影形成所述圖案化圖像以后，使所述圖案化圖像經受紫外輻照。
10.一種制備濾色器的方法，所述方法包括通過噴墨方法將根據權利要求7所述的噴墨打印用墨的小滴沉積在載體的凹部以形成所述濾色器的彩色像素，所述凹部由分隔體限定。
11.一種固態圖像傳感器，所述固態圖像傳感器包括根據權利要求5所述的濾色器。
12.一種液晶顯示器，所述液晶顯示器包括根據權利要求5所述的濾色器。
13.一種有機EL顯示器，所述有機EL顯示器包括根據權利要求5所述的濾色器。
14.一種圖像顯示裝置，所述圖像顯示裝置包括根據權利要求5所述的濾色器。
15.一種著色劑化合物，所述著色劑化合物選自由由下式( 表示的化合物和所述化合物的互變異構體組成的組式⑵
全文摘要
本發明提供一種著色可固化組合物，所述著色可固化組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將可聚合基團和羧基引入到同一分子中的結構，并且提供一種抗蝕劑液體，一種噴墨打印用墨，一種濾色器，一種制備濾色器的方法，一種固態圖像傳感器，一種液晶顯示器，一種有機EL顯示器，一種圖像顯示裝置和一種著色劑化合物。
文檔編號H05B33/12GK102575108SQ201080046028
公開日2012年7月11日 申請日期2010年10月7日 優先權日2009年10月14日
發明者伊藤純一, 后藤研由, 水川裕樹, 漢那慎一, 矢吹嘉治, 稻部陽樹, 金子祐士 申請人:富士膠片株式會社