專利名稱：含蒽醌染料的組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及含蒽醌染料的組合物及它們在制備濾色器中的用途。
迄今為止，顏料通常作為濾色器的著色劑用于液晶顯示器、平板顯示器、彩色成像攝像管、彩色復(fù)印機等中。然而，因為光線被顏料顆粒散射，所以含顏料的濾色器通常存在較低透光度(transmission)和低對比度的問題。還有一個問題通常出現(xiàn)在制備含顏料的光敏性樹脂時。在將顏料均勻分散于其中的樹脂涂布之前，應(yīng)當使其通過濾器過濾以除去灰塵和大顆粒，因此濾器的阻塞有時是顏料顆粒凝結(jié)所致。
雖然用可溶性染料代替顏料可克服這些缺點，但染料通常不具備充分的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。而且，在濾色器中使用染料通常需要特殊處理以預(yù)防各種顏色混和，例如使用聚氨基甲酸酯或環(huán)氧樹脂保護薄膜，或用鞣酸對染料介質(zhì)表面進行化學處理等。
現(xiàn)在已發(fā)現(xiàn)一種含堿可溶性粘合劑和特殊的蒽醌染料的抗性制劑(resist formulation)可解決上文描述的問題。
因此，本發(fā)明涉及一種組合物，它包含(A)堿可溶性粘合劑和(B)下式的蒽醌染料 其中R1、R2、R3和R4各自獨立地是氫，
C1-C8烷基，其可未被取代或被一個或多個鹵原子、羥基、巰基、氨基、苯基或C1-C8烷氧基取代，或-X-[-O-Y]n-ZH，其中X和Y各自獨立地是C2-C6亞烷基，Z代表氧或硫且n為從1至10的數(shù)字，前提是R1和R2中至少一個不是氫且R3和R4中至少一個不是氫以及R1、R2、R3和R4中至少一個是羥基-或巰基-取代的C1-C8烷基，且R5至R10各自獨立地是氫或C1-C8烷基。
堿可溶性粘合劑(A)優(yōu)選是直鏈有機聚合物，其可溶于有機溶劑且可用弱堿水溶液顯色。
作為用于濾色器光刻膠組合物(resist composition)中的粘合劑(其可溶于堿性水溶液且不溶于水)，例如可用分子內(nèi)具有一個或多個酸根和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的均聚物，或其兩種或以上種類的共聚物，以及具有一個或多個不飽和的可共聚化的鍵的一個或多個可聚合化合物與不含酸根的那些化合物的共聚物。通過使分子內(nèi)具有一個或多個酸根和一個或多個可聚合不飽和鍵的一種或多種低分子化合物，與具有一個或多個可與這些化合物共聚合的不飽和鍵且不包含酸根的一種或多種可聚合化合物共聚化，可獲得這樣的化合物。酸根的實例是-COOH基、-SO3H基、-SO2NHCO-基、酚式羥基、-SO2NH-基和-CO-NH-CO-基。其中，特別優(yōu)選含-COOH基的高分子化合物。
優(yōu)選在濾色器光刻膠組合物中的有機聚合物粘合劑包含堿可溶性共聚物，作為附加的可聚合單體單元，該堿可溶性共聚物包含至少一種不飽和有機酸化合物例如丙烯酸、甲基丙烯酸等。優(yōu)選用不飽和有機酸酯化合物，例如丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸芐酯、苯乙烯等作為聚合物粘合劑的另外的共聚單體，用于平衡性質(zhì)例如堿溶解度、粘附硬度、耐化學腐蝕性等。
有機聚合物粘合劑可以是隨機共聚物或嵌段共聚物，例如如US5368976中所述。
分子內(nèi)具有一個或多個酸根和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例包括以下化合物分子內(nèi)具有一個或多個-COOH基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例是(甲基)丙烯酸、2-羧乙基(甲基)丙烯酸、2-羧丙基(甲基)丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、琥珀酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯、己二酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯、鄰苯二甲酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯、六氫鄰苯二甲酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯、馬來酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯、琥珀酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]單酯、己二酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]單酯、[2-(甲基)鄰苯二甲酸丙烯酰氧基丙基]單酯、六氫鄰苯二甲酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]單酯、馬來酸]2-(甲基)丙烯酰氧基丙基]單酯、琥珀酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]單酯、己二酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]單酯、鄰苯二甲酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]單酯、六氫鄰苯二甲酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]單酯、馬來酸[2-(甲基)丙烯酰氧基丁基]單酯、3-(烷基氨基甲酰基)丙烯酸、α-氯代丙烯酸、馬來酸、單酯化的馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、甲基富馬酸、馬來酸酐和ω-羧基聚己內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯。
具有一個或多個-SO3H基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例是乙烯基苯磺酸和2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸。
具有一個或多個-SO2NHCO-基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例是N-甲基磺?；?甲基)丙烯酰胺、N-乙基磺?；?甲基)丙烯酰胺、N-苯基磺?；?甲基)丙烯酰胺和N-(對甲基苯基磺?；?(甲基)丙烯酰胺。
分子內(nèi)具有一個或多個酚式羥基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例包括羥苯基(甲基)丙烯酰胺、二羥苯基(甲基)丙烯酰胺、羥苯基-羰基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、羥苯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、羥苯硫基乙基(甲基)丙烯酸酯、二羥苯基羰基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯、二羥苯基氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和二羥苯硫基乙基(甲基)丙烯酸酯。
分子內(nèi)具有一個或多個-SO2NH-基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物的實例包括式(a)或(b)代表的化合物CH2＝CHA1-Y1-A2-SO2-NH-A3(a)CH2＝CHA4-Y2-A5-NH-SO2-A6(b)其中Y1和Y2各自代表-COO-、-CONA7-或單鍵；A1和A4各自代表H或CH3；A2和A5各自代表任選含取代基的C1-C12亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基或亞芳烷基，或其中插入醚基和硫醚基的C2-C12亞烷基、亞環(huán)烷基、亞芳基或亞芳烷基；A3和A6各自代表H、任選含取代基的C1-C12烷基、環(huán)烷基、芳基或芳烷基；且A7代表H、任選含取代基的C1-C12烷基、環(huán)烷基、芳基或芳烷基。
具有一個或多個-CO-NH-CO-基和一個或多個可聚合不飽和鍵的可聚合化合物包括馬來酰亞胺和N-丙烯酰-丙烯酰胺。這些可聚合的化合物形成含-CO-NH-CO基的高分子化合物，其中通過聚合作用將主鏈形成環(huán)。而且，也可用各自含-CO-NH-CO-基的甲基丙烯酸衍生物和丙烯酸衍生物。這樣的甲基丙烯酸衍生物和丙烯酸衍生物包括，例如甲基丙烯酰胺衍生物例如N-乙?；谆０贰-丙?；谆０?、N-丁酰基甲基丙烯酰胺、N-戊酰基甲基丙烯酰胺、N-癸酰基甲基丙烯酰胺、N-十二烷?；谆０贰-苯甲?；谆０贰-(對甲基苯甲?；?甲基丙烯酰胺、N-(對氯代苯甲?；?甲基丙烯酰胺、N-(萘基-羰基)甲基丙烯酰胺、N-(苯基乙酰基)甲基丙烯酰胺和4-甲基丙烯酰氨基鄰苯二甲酰亞胺，以及具有相同取代基的丙烯酰胺衍生物。這些可聚合的化合物聚合形成側(cè)鏈含-CO-NH-CO-基的化合物。
具有一個或多個可聚合不飽和鍵且不含酸根的可聚合化合物的實例包括含可聚合不飽和鍵的化合物，其選自(甲基)丙烯酸的酯，例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸四氫呋喃基酯、(甲基)丙烯酸芐酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、(甲基)丙烯酸甘油一酯、(甲基)丙烯酸二羥丙基酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸甲氧基苯基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸苯氧基乙基酯、(甲基)丙烯酸甲氧基二甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基三甘醇酯、(甲基)丙烯酸甲氧基丙基酯、甲氧基雙丙二醇(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸降冰片基酯、(甲基)丙烯酸二環(huán)戊二烯酯、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、三環(huán)[5.2.1.02,6]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氨基乙酯、N，N-二甲氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸氨基丙酯、N，N-二甲氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、2-甲基縮水甘油基(甲基)丙烯酸酯、3，4-環(huán)氧丁基(甲基)丙烯酸酯、6，7-環(huán)氧庚基(甲基)丙烯酸酯；乙烯基芳族化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、多氯苯乙烯、氟苯乙烯、溴苯乙烯、乙氧基甲基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、4-甲氧基-3-甲基苯乙烯、二甲氧基苯乙烯、乙烯基芐基甲醚、乙烯基芐基縮水甘油基醚、茚、1-甲基茚(methylindene)；乙烯基或烯丙基酯，例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、新戊酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、三甲基乙酸乙烯酯、二乙基乙酸乙烯酯、vinyl barate、己酸乙烯酯、氯乙酸乙烯酯、二氯乙酸乙烯酯、甲氧基乙酸乙烯酯、丁氧基乙酸乙烯酯、苯基乙酸乙烯酯、乙酸乙烯酯、乙酰乙酸乙烯酯、乳酸乙烯酯、苯基丁酸乙烯酯、環(huán)己基羧酸乙烯酯、水楊酸乙烯酯、氯苯甲酸乙烯酯、四氯苯甲酸乙烯酯、萘甲酸乙烯酯、乙酸烯丙酯、丙酸烯丙酯、丁酸烯丙酯、新戊酸烯丙酯、苯甲酸烯丙酯、己酸烯丙酯、硬脂酸烯丙酯、乙酰乙酸烯丙酯、乳酸烯丙酯；乙烯基或烯丙基醚，例如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、乙烯基己醚、乙烯基辛醚、乙烯基乙基己醚、乙烯基甲氧基乙醚、乙烯基乙氧基乙醚、乙烯基氯乙醚、乙烯基羥乙醚、乙烯基乙基丁醚、乙烯基羥基乙氧基乙醚、乙烯基二甲氨基乙醚、乙烯基二乙氨基乙醚、乙烯基丁氨基乙醚、乙烯基芐醚、乙烯基四氫呋喃基醚、乙烯基苯醚、乙烯基甲苯醚、乙烯基氯苯醚、乙烯基氯乙醚、乙烯基二氯苯醚、乙烯基萘醚、乙烯基蒽醚、烯丙基縮水甘油基醚；酰胺類不飽和化合物，例如(甲基)丙烯酰胺、N，N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二丁基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二乙基己基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺、N，N-二苯基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基-N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羥乙基-N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-甲基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基(甲基)丙烯酰胺、N-丙基(甲基)丙烯酰胺、N-丁基(甲基)丙烯酰胺、N-羥乙基(甲基)丙烯酰胺、N-庚基(甲基)丙烯酰胺、N-辛基(甲基)丙烯酰胺、N-乙基己基(甲基)丙烯酰胺、N-羥乙基環(huán)己基(甲基)丙烯酰胺、N-芐基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基(甲基)丙烯酰胺、N-甲苯基(甲基)丙烯酰胺、N-羥苯基(甲基)丙烯酰胺、N-萘基(甲基)丙烯酰胺、N-苯基磺?；?甲基)丙烯酰胺、N-甲基苯基磺?；?甲基)丙烯酰胺和N-(甲基)丙烯酰嗎啉、二丙酮丙烯酰胺、N-羥甲基丙烯酰胺、N-丁氧基丙烯酰胺；聚烯烴類化合物，例如丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等；(甲基)丙烯腈、甲基異丙烯酮、馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-甲基苯基馬來酰亞胺、N-甲氧基苯基馬來酰亞胺、N-環(huán)己基-馬來酰亞胺、N-烷基馬來酰亞胺、馬來酸酐、聚苯乙烯大分子單體、(甲基)丙烯酸聚甲酯大分子單體、(甲基)丙烯酸聚丁酯大分子單體；巴豆酸酯，例如巴豆酸丁酯、巴豆酸己酯、巴豆酸甘油一酯；和衣康酸酯，例如衣康酸二甲酯、衣康酸二乙酯、衣康酸二丁酯；和馬來酸酯或富馬酸酯，例如馬來酸二甲酯、富馬酸二丁酯。
優(yōu)選的共聚物實例是(甲基)丙烯酸甲酯與(甲基)丙烯酸的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯與(甲基)丙烯酸的共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸乙酯與(甲基)丙烯酸的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸與苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸與2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯的共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯/(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸羥苯酯的共聚物、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸聚甲酯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸聚甲酯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸四氫糠酯、苯乙烯和(甲基)丙烯酸的共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸和聚苯乙烯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸和聚苯乙烯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、2-羥丙基(甲基)丙烯酸酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、2-羥基-3-苯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸聚甲酯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯和聚苯乙烯大分子單體的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酸聚甲酯大分子單體的共聚物；N-苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基馬來酰亞胺、琥珀酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基馬來酰亞胺、琥珀酸[2-(甲基)丙烯酰氧基乙基]單酯和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基馬來酰亞胺、(甲基)丙烯酸甘油一酯和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、ω-羧基聚己酸內(nèi)酯單(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸、N-苯基馬來酰亞胺、單(甲基)丙烯酸甘油酯和苯乙烯的共聚物；(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸、N-環(huán)己基馬來酰亞胺和苯乙烯的共聚物。
也可用羥基苯乙烯均或共聚物或酚醛清漆型酚樹脂(例如聚(羥基苯乙烯)和聚(羥基苯乙烯-共-乙烯環(huán)己醇))、酚醛清漆樹脂、甲酚酚醛清漆樹脂和鹵代酚的酚醛清漆樹脂。更具體地講，包括例如甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、馬來酸酐(例如與苯乙烯的共聚單體)共聚物、馬來酸共聚物以及偏酯化的馬來酸共聚物，其各自描述于例如JP59-44615-B4(術(shù)語“JP-B4”用于本文是指已審查的日本專利公告)、JP54-34327-B4、JP58-12577-B4和JP54-25957-B4、JP59-53836-A、JP59-71048-A、JP 60-159743-A、JP60-258539-A、JP1-152449-A、JP2-199403-A和JP2-199404-A，且其中的共聚物可進一步與胺反應(yīng)，例如在US 5650263中所公開的；而且，可用側(cè)鏈上含羧基的纖維素衍生物，特別優(yōu)選(甲基)丙烯酸芐酯與(甲基)丙烯酸的共聚物，以及(甲基)丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸與其它單體的共聚物，例如在US4139391、JP59-44615-B4、JP60-159743-A和JP60-258539-A中所述。
就上述含羧酸基團的有機粘合劑聚合物而論，可使一些或全部羧酸基團與(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯或環(huán)氧基(甲基)丙烯酸酯反應(yīng)，獲得光聚合的有機粘合劑聚合物，用于改善光敏性、涂膜強度、涂層溶劑和耐化學腐蝕性以及對襯底(substrate)的粘附。實例由T.Kudo等公開于J.Appl.Phys.(1998)37卷3594-3603頁、JP50-34443-B4和JP50-34444-B4、US 5153095、US 5677385和US 5650233中。
在各類堿可溶性粘合劑中，特別優(yōu)選丙烯酸均-和共聚物以及甲基丙烯酸均-和共聚物。
粘合劑的重均分子量優(yōu)選為500至1’000’000，例如3’000至1’000’000，更優(yōu)選5’000至400’000。
基于組合物的總固體量計，堿可溶性粘合劑在含染料的可固化樹脂中的量優(yōu)選為10至90％重量，更優(yōu)選為20至80％重量，特別優(yōu)選為30至70％重量。
已知大部分的式(1)染料且可根據(jù)已知的方法合成，例如描述于美國專利號4,403,092中的方法。
在式(1)中R1至R4的烷基可以是直鏈或支鏈烷基基團，其可被一個或多個羥基、巰基、氨基、苯基或C1-C8烷氧基取代。
烷基的實例包括甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、新戊基、正己基、正庚基、正辛基和異辛基。
取代的烷基包括例如2-羥乙基、2-羥丙基、4-羥丁基、2-巰基乙基、2-巰基丙基、4-巰基丁基、2-氨基乙基、2-氨基丙基、2-苯基乙基、芐基、4-氨基丁基、2-甲氧基乙基、2-甲氧基丙基和4-甲氧基丁基。
優(yōu)選根據(jù)本發(fā)明的組合物包含式(1)的染料，其中R1和R3代表氫且R2和R4是C1-C12羥基烷基。
特別優(yōu)選其中R1、R2、R3和R4是C1-C12羥基烷基的式(1)染料。
還更優(yōu)選式(101)至(106)的化合物
這些是新的化合物，是本發(fā)明的又一目標。
化合物(101)和(102)是最優(yōu)選的式(1)染料。
基于組合物的總固體量，式(1)染料在含染料的可固化樹脂中的量優(yōu)選為1至50％重量，更優(yōu)選為3至40％重量，特別優(yōu)選為5至30％重量。
在用含染料的可固化組合物構(gòu)成正型光刻膠(positive type resist)的情況下，該組合物可包含例如二疊氮萘醌的光敏性化合物。
在用含染料的可固化組合物構(gòu)成負型光刻膠(negative resist type)的情況下，該組合物可特別包含光聚合的乙烯化合物和光聚合引發(fā)劑。
因此，本發(fā)明還涉及一種組合物，包含(A)堿可溶性粘合劑，(B)如上所述的式(1)的蒽醌染料，(C)不同于組分(A)的光聚合乙烯化合物和(D)光敏引發(fā)劑。
本領(lǐng)域技術(shù)人員已熟知光聚合乙烯化合物。這些單體包含至少一個烯雙鍵(ethylenic double bond)且通常沸點為100℃或以上。
合適的光聚合乙烯化合物的實例是丙烯酸聚乙二醇單酯、甲基丙烯酸聚乙二醇單酯、丙烯酸聚丙二醇單酯、甲基丙烯酸聚丙二醇單酯、丙烯酸苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸苯氧基乙基酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、三(丙烯酰氧基乙基)異氰尿酸酯。
優(yōu)選的光聚合乙烯化合物是二季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇五甲基丙烯酸酯。
基于組合物的固體量計，光聚合乙烯化合物(C)在含染料的可固化組合物中的總量為5至70％重量，優(yōu)選為5至50％重量，特別優(yōu)選為7至30％重量，根據(jù)其原料而改變。
本領(lǐng)域技術(shù)人員也已熟知合適的光敏引發(fā)劑(D)，且優(yōu)選選自鹵代甲基二唑、鹵代甲基-s-三嗪、3-芳基取代的香豆素、二苯甲酮、苯乙酮、環(huán)戊二烯-苯-鐵絡(luò)合物、肟酯和肟。
合適的光敏引發(fā)劑(D)描述于例如GB 2339571、US 6,485,885、GB 2358017、GB 2357293、WO 02/100903、J.Photopolym.Sci.Technol15，51-57(2002)、IP.com.Journal IPCOM 000012462D，3(6)，101-109(2003)，US 2004/0102548和US 2004/0102673中。
優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的二苯甲酮 其中R65、R66和R67各自獨立地是氫、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、C1-C4烷氧基、氯或N(C1-C4烷基)2；R68是氫、C1-C4烷基、C1-C4鹵代烷基、苯基、N(C1-C4烷基)2、COOCH3、 或 且n為2-10。
具體實例是可購自Lamberti的ESACURE TZT(2，4，6-三甲基二苯甲酮和4-甲基二苯甲酮的混合物)和DAROCURBP(二苯甲酮)。
更優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的α-羥基酮、α-烷氧基酮或α-氨基酮 其中R29是氫或C1-C18烷氧基；R30是氫、C1-C18烷基、C1-C12羥基烷基、C1-C18烷氧基、-OCH2CH2-OR47、嗎啉代、C1-C18烷基-S-、基團H2C＝CH-、H2C＝C(CH3)-、
或 a、b和c為1-3；n為2-10；G3和G4各自獨立地是聚合結(jié)構(gòu)的末端基團，優(yōu)選氫或甲基；R47是氫、 或 R31是羥基、C1-C16烷氧基、嗎啉代、二甲氨基或-O(CH2CH2O)m-C1-C16烷基；R32和R33各自獨立地是氫、C1-C6烷基、C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)m-C1-C16烷基；或未取代的苯基或芐基；或被C1-C12烷基取代的苯基或芐基；或R32和R33與它們連接的碳原子一起形成環(huán)己基環(huán)；m為1-20；前提是R31、R32和R33不全是C1-C16烷氧基或-O(CH2CH2O)m-C1-C16烷基。
具體實例是1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮、1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮與二苯甲酮的混合物、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代丙-1-酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1，2-二甲氨基-2-(4-甲基-芐基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)-苯基]－2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮、2，2-二甲氧基-1，2-二苯基乙-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基-丙-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙?；?-芐基]-苯基}-2-甲基-丙-1-酮、2-芐基-1-(3，4-二甲氧基-苯基)-2-二甲氨基-丁-1-酮、2-羥基-1-{4-[4-(2-羥基-2-甲基-丙?；?-苯氧基]－苯基}-2-甲基-丙-1-酮、 由Fratelli Lamberti提供的ESACURE KIP和2-羥基-1-{1-[4-(2-羥基-2-甲基-丙?；?-苯基]-1，3，3-三甲基-茚滿-5-基}-2-甲基-丙-1-酮。
更優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的?；⒀趸?acylphosphineoxides) 其中R40和R41各自獨立地是未被取代的C1-C20烷基、環(huán)己基、環(huán)戊基、苯基、萘基或聯(lián)苯基；或被鹵素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、C1-C12烷硫基或NR52R53取代的C1-C20烷基、環(huán)己基、環(huán)戊基、苯基、萘基或聯(lián)苯基，或R40和R41各自獨立地是-(CO)R42；R52和R53各自獨立地是氫、未被取代的C1-C12烷基或被OH或SH取代的C1-C12烷基，其中烷基鏈可被1至4個氧原子間隔；或R52和R53各自獨立地是C2-C12鏈烯基、環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基或苯基；R42是未被取代的環(huán)己基、環(huán)戊基、苯基、萘基或聯(lián)苯基，或被鹵素、C1-C4烷基和/或C1-C4烷氧基取代的環(huán)己基、環(huán)戊基、苯基、萘基或聯(lián)苯基；或R42是含S原子或N原子的5-或6-元雜環(huán)；具體實例是二(2，4，6-三甲基苯甲?；?-苯膦氧化物，2，4，6-三甲基苯甲?；?二苯基-膦氧化物，二(2，6-二甲氧基苯甲?；?-2，4，4-三甲基戊基膦氧化物。
更優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的二茂鈦(titanocenes) 其中R43和R44各自獨立地是被C1-C18烷基、C1-C18烷氧基、環(huán)戊基、環(huán)己基或鹵素任選一-、二-或三-取代的環(huán)戊二烯基；R45和R46是在Ti-C鍵的鄰位上具有至少一個F或CF3取代基的苯基，該苯基另外還有至少一個取代基，該取代基為未被取代的吡咯啉基或聚氧雜烷基(polyoxaalkyl)，或被一個或兩個C1-C12烷基、二(C1-C12烷基)氨基甲基、嗎啉甲基、C2-C4鏈烯基、甲氧基甲基、乙氧基甲基、三甲基硅烷基、甲?；?、甲氧基或苯基取代的吡咯啉基或聚氧雜烷基；或R45和R46是 或 G5為O、S或NR51；R48、R49和R50各自獨立地是氫、鹵素、C2-C12鏈烯基、C1-C12烷氧基、被1至4個氧原子間隔的C2-C12烷氧基、環(huán)己基氧基、環(huán)戊基氧基、苯氧基、芐氧基、未被取代的苯基或聯(lián)苯基或被C1-C4烷氧基、鹵素、苯硫基或C1-C4烷硫基取代的苯基或聯(lián)苯基，前提是R48和R50不同時為氫，就殘基 而言，至少一個取代基R48或R50是C1-C12烷氧基或被1至4個氧原子間隔的C1-C12烷氧基、環(huán)己基氧基、環(huán)戊基氧基、苯氧基或芐氧基；且R51是C1-C8烷基、苯基或環(huán)苯基。
具體實例是二(η.5-2，4-環(huán)戊二烯-1-基)-二(2，6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)-苯基)-鈦和二(2，6-二氟苯基)二[(1，2，3，4，5-rη)-1-甲基-2，4-環(huán)戊二烯-1-基]－鈦。
更優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的苯基乙醛酸酯 其中R54是氫、C1-C12烷基或 R55、R56、R57、R58和R59各自獨立地是氫、未被取代的C1-C12烷基或被OH、C1-C4烷氧基、苯基、萘基、鹵素或CN取代的C1－C12烷基；其中烷基鏈被一個或多個氧原子任選間隔；或R55、R56、R57、R58和R59各自獨立地是C1-C4烷氧基、C1-C4烷硫基或NR52R53；R52和R53各自獨立地是氫、未被取代的C1-C12烷基或被OH或SH取代的C1-C12烷基，其中烷基鏈被1至4個氧原子任選間隔；或R52和R53各自獨立地是C2-C12鏈烯基、環(huán)戊基、環(huán)己基、芐基或苯基；且
Y1是被一個或多個氧原子任選間隔的C1-C12亞烷基。
具體實例是氧代-苯基-乙酸2-[2-(2-氧代-2-苯基-乙酰氧基)-乙氧基]-乙酯。
更優(yōu)選的光敏引發(fā)劑(D)是下式的肟酯 其中z是0或1；R60是氫、C3-C8環(huán)烷基；未被取代或被一個或多個鹵素、苯基和/或CN取代的C1-C12烷基；或R60是C2-C5鏈烯基；未被取代或被一個或多個C1-C6烷基、鹵素、CN、OR63、SR64和/或NR65R66取代的苯基；或R60是C1-C8烷氧基、芐氧基；或未被取代或被一個或多個C1-C6烷基和/或鹵素取代的苯氧基；R61是苯基、萘基、苯甲酰基或萘?；涓髯员畸u素、C1-C12烷基、C3-C8環(huán)烷基、芐基、苯氧基羰基、C2-C12烷氧基羰基、OR63、SR64SOR64、SO2R64和/或NR65R66取代1至7次，其中取代基OR63、SR64和NR65R66通過基團R63、R64、R65和/或R66與苯基或萘基環(huán)上另外的取代基任選形成5-或6-元環(huán)；或其各自被苯基或被一個或多個OR63、SR64和/或NR65R66取代的苯基取代；或R61是噻噸基(thioxanthy1)或 R62是氫；未被取代的C1-C20烷基或被一個或多個鹵素、OR63、苯基取代的C1-C20烷基；或是C3-C8環(huán)烷基；未被取代或被一個或多個C1-C6烷基、苯基、鹵素、OR63、SR64和/或NR65R66取代的苯基；或是未被取代或被一個或多個C1-C6烷基、苯基、OR63、SR64和/或NR65R66取代的C2-C20烷?；虮郊柞；换蚴荂2-C12烷氧基羰基、苯氧基羰基、CN、-CONR65R66、NO2、C1-C4鹵代烷基、S(O)y-C1-C6烷基；S(O)y-苯基；y是1或2；R63和R64各自獨立地是氫、C1-C20烷基、C2-C12鏈烯基、C3-C8環(huán)烷基、苯基-C1-C3烷基；或是被-OH、-SH、-CN、C1-C8烷酰基、苯甲?；〈腃1-C8烷基，所述苯甲酰基未被取代或被一個或多個C1-C6烷基、鹵素、-OH、C1-C4烷氧基或C1-C4烷基硫基取代；或是苯基或萘基，其各自未被取代或被鹵素、C1-C12烷基、C1-C12烷氧基、苯基-C1-C3烷氧基、苯氧基、C1-C12烷基硫基、苯基硫基、-N(C1-C12烷基)2、二苯基氨基取代；R65和R66各自獨立地是氫、C1-C20烷基、C2-C4羥基烷基、C2-C10烷氧基烷基、C2-C5鏈烯基、C3-C8環(huán)烷基、苯基-C1-C3烷基、C1-C8烷?；?、C3-C12烯?；?、苯甲?；换蚴潜交蜉粱?，其各自未被取代或被C1-C12烷基、苯甲酰基或C1-C12烷氧基取代；或R65和R66一起是被-O-或-NR63-任選間隔和/或被羥基、C1-C4烷氧基、C2-C4烷?；趸虮郊柞；趸芜x取代的C2-C6亞烷基；R67是C1-C12烷基、苯基或C1-C12烷基苯基。具體實例是1，2-辛二酮1-[4-(苯硫基)苯基]-2-(O-苯甲酰肟)、乙酮1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲?；?-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙酰肟)和9H-噻噸-2-甲醛9-氧代-2-(O-乙酰肟)。
光敏引發(fā)劑的實例還有購自Lamberti的Esacure10011-[4-(4-苯甲?；交蚧?苯基]-2-甲基-2-(4-甲基苯基磺酰基)丙-1-酮 最優(yōu)選的光敏引發(fā)劑是以下化合物
和 光敏引發(fā)劑可與光敏劑和光穩(wěn)定劑聯(lián)合使用。
基于組合物的固體量計，光敏引發(fā)劑的總量優(yōu)選為0.01至10％重量，優(yōu)選為0.05至8％重量，且特別優(yōu)選為1至5％重量。
在制備含染料的可固化組合物時，通常使用溶劑。對溶劑無具體限制，只要它滿足各成分的溶解度和含染料的可固化組合物的涂料性質(zhì)，優(yōu)選具體根據(jù)堿可溶性粘合劑的溶解度、涂料性質(zhì)和安全性選擇。
合適的溶劑包括酯(例如乙酸乙酯、乙酸丁酯、丁酸丁酯和甲氧基乙酸甲酯)、醚如二甘醇二甲醚、聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)、甲氧基乙醇乙酸酯、二甘醇一丁醚乙酸酯和四氫呋喃)、酮(例如2-丁酮、環(huán)戊酮和環(huán)己酮)和芳族烴(例如甲苯和二甲苯)。
其它常規(guī)染料可與式(1)的染料聯(lián)合使用，例如酞菁染料(例如式(201)或(202)化合物)或氰基吡啶染料(例如式(203)或(204)化合物)
式(1)的染料也可與常規(guī)顏料聯(lián)合使用，例如C.I.Pigment Green36、C.I.Pigment Green 7、C.I.Pigment Red 254、C.I.Pigment Red 177、C.I.Pigment Blue 156、C.I.Pigment Yellow 138、C.I.Pigment Yellow139、C.I.Pigment Yellow 150和C.I.Pigment Violet 23。
本發(fā)明的又一目標是一種組合物，包含
(A)堿可溶性粘合劑，(B)上述式(1)的染料，和(C)顏料。
可將各類添加劑加入根據(jù)本發(fā)明的含染料的可固化組合物中，例如填充劑、聚合物、表面活性劑、分散劑、促粘劑、抗氧化劑、UV吸收劑和防聚劑(aggregation preventing agents)。
本發(fā)明還涉及制備濾色器的方法，包括以下步驟(a)用上述含染料的組合物涂布支持層，(b)通過掩模(mask)照射涂布層和(c)使暴露的組合物顯影形成圖像。
在制備根據(jù)本發(fā)明的濾色器的過程中，用常規(guī)涂層方法(例如旋涂、流涂和滾涂)將含染料的可固化組合物涂布在支持物上，形成輻射敏感的組合物層，然后使其通過規(guī)定的掩蔽圖像暴露，接著顯影形成著色圖像。其后，經(jīng)加熱使由此形成的著色圖像固化。
在本文中，輻射優(yōu)選是紫外線例如g-線、h-線和i-線。
具有粘附的透明導(dǎo)電膜和光電轉(zhuǎn)化元件襯底(elemnt substrate)(例如硅襯底)的支持物實例包括用于液晶顯示器裝置等中的鈉玻璃、Pyrex玻璃和石英玻璃，以及用于固態(tài)圖像敏感性裝置等中的互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)。
可根據(jù)需要提供支持物上的涂層下層，用于改善對上層的粘附、防止物質(zhì)的彌散和底物表面的平面化。
當式(1)的染料與顏料聯(lián)合使用時，可將染料和顏料用在相同像素序列中的不同層內(nèi)，或它們可用在不同像素中。
式(1)染料的特征是優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性以及染料進入最終涂層后顯著的固定化作用。
以下實施例用于說明本發(fā)明。在實施例中，除非另外指明，否則部分是重量部分和百分數(shù)是重量百分數(shù)。溫度以攝氏度給出。重量部分和體積部分之間的關(guān)系與克和立方厘米之間的關(guān)系相同。
通用方法通過攪拌使含丙烯酸/丙烯酸酯聚合樹脂粘合劑、有機溶劑、光敏引發(fā)劑、可聚合的單體、染料和任選的分散劑的液體制劑勻化，用0.45微米Teflon濾器過濾。在玻璃板上以各種旋轉(zhuǎn)速度對該制劑進行旋涂，以獲得各種層厚度。在100℃軟焙(Soft bake)2分鐘得到所需的透明薄層。
通過掩模進行UV暴露30秒后進行堿水顯影，在240℃進行最終的后焙(post bake)5分鐘，得到有結(jié)構(gòu)的圖像。
制劑A6.3份Disperbyk161(陽離子聚氨基甲酸酯，分散劑)13.8份丙烯酸/丙烯酸酯樹脂粘合劑41.3份環(huán)戊酮7.5份SR 399(二季戊四醇五丙烯酸酯)0.5份2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪制劑B5.9份丙烯酸/丙烯酸酯樹脂粘合劑17.3份環(huán)戊酮3.3份SR 399(二季戊四醇五丙烯酸酯)0.3份2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪制劑C4.3份Disperbyk161(陽離子聚氨基甲酸酯，分散劑)11.6份丙烯酸/丙烯酸酯樹脂粘合劑32.5份聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)6.5份SR 399(二季戊四醇五丙烯酸酯)0.5份2，4-二(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1，3，5-三嗪實施例1使0.2 g式(101)的染料溶于2g制劑A中，根據(jù)上述方法應(yīng)用。
旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm，層厚為2.15微米，著色點(colour point)值為x＝0.1694，y＝0.1254，Y＝11.80。
實施例2使0.2 g式(101)的染料溶于2g制劑B中，根據(jù)上述方法應(yīng)用。
旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm，著色點值為x＝0.1865，y＝0.1646，Y＝17.04。
實施例3使0.5g式(102)的染料溶于4.4g制劑B中，根據(jù)上述方法應(yīng)用。
旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm，著色點值為x＝0.2046，y＝0.1957，Y＝22.92。
實施例4使0.1 g式(101)的染料溶于1.5g制劑C中，根據(jù)上述方法應(yīng)用。
旋轉(zhuǎn)速度為1000rpm，著色點值為x＝0.2128，y＝0.2128，Y＝26.89。
權(quán)利要求
1.一種組合物，它包含(A)堿可溶性粘合劑和(B)下式的蒽醌染料 其中R1、R2、R3和R4各自獨立地是氫，C1-C8烷基，其可未被取代或被一個或多個鹵原子、羥基、巰基、氨基、苯基或C1-C8烷氧基取代，或-X-[-O-Y]n-ZH，其中X和Y各自獨立地是C2-C6亞烷基，Z代表氧或硫且n為從1至10的數(shù)字，前提是R1和R2中至少一個不是氫且R3和R4中至少一個不是氫以及R1、R2、R3和R4中至少一個是羥基-或巰基-取代的C1-C8烷基，且R5至R10各自獨立地是氫或C1-C8烷基。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，其中所述堿可溶性粘合劑是丙烯酸共聚物或甲基丙烯酸共聚物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的包含式(1)蒽醌染料的組合物，其中R1和R3代表氫且R2和R4是C1-C12羥基烷基。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的包含式(1)蒽醌染料的組合物，其中R1、R2、R3和R4是C1-C12羥基烷基。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的組合物，它還包含(C)不同于組分(A)的光聚合乙烯基化合物和(D)光敏引發(fā)劑。
6.根據(jù)權(quán)利要求10的組合物，它還包含(E)顏料。
7.一種制備濾色器的方法，它包括以下步驟(a)用根據(jù)權(quán)利要求1的含染料組合物涂布支持層，(b)通過掩模照射涂布層和(c)使暴露的組合物顯影形成圖像。
8.一種式(101)至(106)的化合物
全文摘要
一種組合物，它包含(A)堿可溶性粘合劑和(B)式(I)的蒽醌染料其中R
文檔編號C08K5/08GK101027348SQ200580029561
公開日2007年8月29日 申請日期2005年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月3日
發(fā)明者V·霍爾－高爾, A·特茲卡斯 申請人:亨斯邁先進材料(瑞士)有限公司