專利名稱：著色固化性組合物、彩色抗蝕劑、噴墨墨水、濾色器及其制備方法、固態(tài)攝像器件、圖像顯 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及著色固化性組合物、濾色器及其制備方法、固態(tài)攝像器件、圖像顯示裝置、液晶顯示器、有機EL顯示器、著色劑化合物及其互變異構(gòu)體。
背景技術(shù)：
近年來，隨著個人計算機、特別是寬屏液晶電視的發(fā)展，對液晶顯示器(LCD)的需求，特別是對液晶彩色顯示器的需求趨向于增加。此外，由于對高得多的圖像質(zhì)量的需求， 熱切等待有機EL顯示器的普及。同時，按照數(shù)字照相機、配備照相機的移動電話等的普及，對固態(tài)攝像器件如CCD 圖像傳感器的需求顯著地在增長。濾色器已經(jīng)被用作這樣的顯示器或光學(xué)器件的關(guān)鍵裝置，并且對降低濾色器的成本的需求與對更高的圖像質(zhì)量的需求一起在增加。濾色器通常具有三原色，即紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)的著色圖案，并且在圖像顯示裝置或固態(tài)攝像器件中用于將傳輸光著色，或?qū)⑵浞譃槿?。在濾色器中使用的著色劑通常需要具有下列特性。即，它們需要具有在顏色再現(xiàn)性方面優(yōu)選的光吸收特性，表現(xiàn)出不發(fā)生光干擾如造成液晶顯示器中對比度降低的光散射或造成固態(tài)攝像器件中顏色不勻性或粗糙感的光密度的不均勻性，對使用它們的環(huán)境條件具有有利的堅牢度，例如耐熱性，耐光性和耐濕熱性，并且提供大的摩爾吸光系數(shù)和厚度降低的可能性。顏料分散方法已經(jīng)被用作用于制備在固態(tài)攝像器件、液晶顯示器、有機EL顯示器等中使用的濾色器的方法之一。在顏料分散方法中，由于顏料的使用，按照光刻方法或噴墨方法制備的濾色器對光和熱是穩(wěn)定的。在通過光刻方法制備濾色器的情況下，通過旋涂機、狹縫式涂布機、輥涂機等將輻射敏感組合物涂布在基板上，然后干燥，從而形成涂膜。然后，通過將這樣形成的涂膜進行圖案式曝光和顯影，獲得著色像素。濾色器可以通過按照所需的色調(diào)數(shù)將這樣的操作重復(fù)數(shù)次而制備。因為圖案化是通過光進行的，因而可以充分地確保位置精度，因此，這種方法廣泛地用作適合制備在液晶顯示器、有機EL顯示器等中使用的大屏幕的高清晰度濾色器的方法。在用于固態(tài)攝像器件的濾色器中，通過經(jīng)由具有微小圖案的掩模的曝光，使用堿性液體的顯影以及未曝光部分在堿性顯影劑溶液中的溶解，形成微小的圖案，但是難以控制曝光部分和未曝光部分的溶解性(顯影性)。近來需要在固態(tài)攝像器件中使用的清晰度更高的濾色器，但是使用常規(guī)的顏料分散方法進一步提高分辨率是困難的，原因在于由粗顏料粒子導(dǎo)致的顏色不勻性等的問題， 并且應(yīng)用使用顏料分散方法的光刻方法來提高清晰度變得越來越困難。同時，同樣在液晶顯示器、有機EL顯示器等中，通過使用顏料分散方法的光刻方法制備的濾色器在耐光性和耐熱性方面是優(yōu)異的，但是存在由顏料粒子的光散射引起的對比度降低或霧度增加的顯著問題。此外，光刻方法存在高生產(chǎn)成本的問題，所述高生產(chǎn)成本的原因在于如上所述的按照所需色調(diào)數(shù)多次重復(fù)輻射敏感組合物的涂布、干燥、圖案式曝光和顯影的各工序的要求，以及存在生產(chǎn)產(chǎn)率由于重復(fù)相同的工序而下降的問題。特別是，由于對液晶顯示器的成本降低的需求增加，對于占成本很大比例的濾色器的成本降低的需求增加，因此越來越需要具有更高生產(chǎn)率的濾色器制備方法。作為意在解決光刻方法的所述問題的濾色器的制備方法，已經(jīng)提出了一種通過使用噴墨方法噴射著色墨水而形成著色層(彩色像素)的方法(參見日本專利申請公開 (JP-A)59-75205 和 JP-A 2004-339332)。噴墨方法是從很微小的噴嘴直接噴射墨水小滴以使它們附著到記錄部件上而獲得字母或圖像的記錄方法。噴墨方法的優(yōu)點在于，通過噴墨頭的依次移動，可以以高的生產(chǎn)率制備具有大面積的濾色器，并且可以以低噪音和良好的可操作性實現(xiàn)該制備。按照這樣的噴墨方法，將使用顏料分散方法制備的噴墨墨水用于濾色器的制備。作為使用顏料分散方法制備的噴墨墨水，已經(jīng)提出了例如一種用于濾色器的噴墨墨水，其含有粘合劑組分、顏料和沸點為180°C至260°C且室溫蒸氣壓為0. 5mmHg以下的溶劑(JP-A2002-201387)。當將使用顏料分散方法制備的噴墨墨水用于濾色器的制備時，頻繁地發(fā)生噴嘴堵塞，原因在于顏料聚集，因此它根據(jù)噴射穩(wěn)定性是不宜的。此外，聚集的顏料導(dǎo)致墨水噴射狀態(tài)通過噴射恢復(fù)操作如擦拭或清洗而恢復(fù)的恢復(fù)功能劣化。另外，當進行擦拭時，帶有聚集的顏料的噴嘴面的刮擦可能導(dǎo)致墨水的噴射方向的偏斜。當使用染料代替顏料分散方法時，通過解決顏色不勻性和粗糙感的問題，預(yù)期用于固態(tài)攝像器件的濾色器實現(xiàn)高分辨率，而預(yù)期液晶顯示器或有機EL顯示器實現(xiàn)光學(xué)性能如對比度和霧度的改善。另外，使用染料的噴墨方法通常具有高噴射穩(wěn)定性，并且即使在存在與墨水粘度增加等相關(guān)的噴嘴堵塞時，也被預(yù)期通過擦拭或清洗實現(xiàn)墨水噴射狀態(tài)的容易恢復(fù)?；谏鲜鲈颍呀?jīng)檢驗了染料作為著色劑的使用(例如參見 JP-A2005-316012)。但是，含染料的著色固化性組合物存在如下的其它問題。(1)如與顏料相比，染料的耐光性和耐熱性通常是差的。特別是，存在的問題在于， 光學(xué)性能由于在形成廣泛用作液晶顯示器等的電極的氧化錫銦(ITO)的膜時的高溫工藝而變化。(2)染料趨向于抑制自由基聚合反應(yīng)，因此難以設(shè)計用于自由基聚合被用作固化手段的體系的著色固化性組合物。特別是，對于光刻方法，(3)常規(guī)的染料在堿性水溶液或有機溶劑(以下也簡稱為“溶劑”)中表現(xiàn)出低的溶解性，因此難以獲得具有所需光譜的著色固化性組合物。(4)染料通常表現(xiàn)出與著色固化性組合物中的其它組分的相互作用，因此難以控制曝光部分和未曝光部分的溶解性(顯影性)。(5)當染料的摩爾吸光系數(shù)(ε )低時，需要添加大量的染料。因此，必須相對降低著色固化性組合物中的其它組分如可聚合化合物(單體)、粘合劑和光聚合引發(fā)劑的量，從而降低組合物的固化性，固化后耐熱性和顯影性。由于這些問題，迄今難以使用染料形成由精細薄膜組成并且具有優(yōu)異的堅牢度的用于高清晰度濾色器的著色圖案。另外，對于用于固態(tài)攝像器件的濾色器，要求著色層由厚度為Iym以下的薄膜形成。因此，為了實現(xiàn)所需的吸收，需要將大量的著色劑加入到固化性組合物中，因而導(dǎo)致上述問題。此外，對于含有染料的著色固化性組合物，已經(jīng)指出，當在形成膜后進行熱處理時，在相鄰的不同著色圖案之間或在層疊和重疊的層之間容易發(fā)生色移(color transfer) 0除色移以外，還在低曝光劑量區(qū)域中由于靈敏度降低而容易發(fā)生圖案剝離，并且不能獲得所需的形狀或色密度，原因在于熱致下沉(thermal sagging)、顯影時的洗脫等，這是由有助于光刻性能的光敏組分的相對量的降低而引起的。作為解決這些問題的方法，常規(guī)上已經(jīng)提出包括選擇引發(fā)劑的種類、增加引發(fā)劑的添加量等的多種方法(例如參見JP-A 2005-316012)。此外，已經(jīng)公開了一種制備濾色器的方法，其中形成著色圖案，然后通過在加熱基板的同時將光輻照到著色圖案上而在高曝光溫度狀態(tài)下進行聚合，因此增加體系的聚合速率(例如參見日本專利號3309514)。另外，已經(jīng)公開了一種制備濾色器的方法，其中在顯影處理和熱處理之間進行光輻照，從而防止濾色器的形狀變形(例如參見JP-A 2006-258916)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面的一個目的是提供一種著色固化性組合物，所述組合物具有優(yōu)異的色純度、耐熱性和耐光性，并且可以形成為更薄的層；彩色抗蝕劑，其具有優(yōu)異的色純度、耐熱性和耐光性以及有利的圖案可成形性，用于按照光刻方法形成著色像素；和噴墨墨水，其具有優(yōu)異的色純度、耐熱性、耐光性和噴射穩(wěn)定性，用于按照噴墨方法形成著色像素。 本發(fā)明的第一方面的另一個目的是提供一種濾色器以及制備該濾色器的方法，所述濾色器具有優(yōu)異的色純度、耐熱性和耐光性和有利的圖案形狀。本發(fā)明的第一方面的又一個目的是提供一種圖像顯示裝置，如具有優(yōu)異的色純度、耐熱性和耐光性以及高分辨率的固態(tài)攝像器件，以及具有優(yōu)異的色純度、耐熱性和耐光性和良好的顏色再現(xiàn)性的高清晰度液晶顯示器或有機EL顯示器。本發(fā)明的第一方面的又一個目的是提供一種具有優(yōu)異的吸收性能和高摩爾吸光系數(shù)的新的著色劑化合物及其互變異構(gòu)體，該著色劑化合物可用于在濾色器中使用的著色固化性組合物等。作為對各種著色劑深入研究的結(jié)果，本發(fā)明的發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，具有特定結(jié)構(gòu)的偶氮著色劑化合物表現(xiàn)出良好的色調(diào)和高吸光系數(shù)，并且具有優(yōu)異的堅牢度如耐熱性和耐光性以及在有機溶劑中的溶解性，并且還發(fā)現(xiàn)，在必要時，通過引入堿溶性基團，可以開發(fā)出具有優(yōu)異的圖案可成形性(對堿性顯影劑溶液的濃度的低依賴性)的著色劑。本發(fā)明的第一方面是基于這些發(fā)現(xiàn)完成的。根據(jù)本發(fā)明的第一方面，可以提供下列<1>至<17>。<1> 一種著色固化性組合物，所述著色固化性組合物包含選自由下式(Ia)表示的化合物及其互變異構(gòu)體中的至少一種；和至少一種可聚合化合物，
權(quán)利要求
1. 一種著色固化性組合物，所述著色固化性組合物包含 選自由下式(Ia)表示的化合物及其互變異構(gòu)體中的至少一種；和至少一種可聚合化合物，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其中所述由式(Ia)表示的化合物是由下式⑵表示的化合物
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其中所述由式(Ia)表示的化合物是包含至少一個由下式(Pa)表示的重復(fù)單元的化合物
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其中所述可聚合化合物是在其分子中具有2個以上烯鍵式不飽和基團的化合物。
5.一種彩色抗蝕劑，所述彩色抗蝕劑包含權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其所述彩色抗蝕劑用于根據(jù)光刻方法形成著色像素。
6.一種噴墨墨水，所述噴墨墨水包含權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物，其中所述噴墨墨水用于根據(jù)噴墨方法形成著色像素。
7.一種濾色器，所述濾色器是使用權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物形成的。
8.一種用于制備濾色器的方法，所述方法包括將權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物涂布在基板上以形成著色層； 通過掩模將所述著色層曝光；和將所述曝光后的著色層顯影以形成圖案。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，所述方法還包括在所述通過顯影形成圖案的工序之后，輻照紫外線。
10.一種用于制備濾色器的方法，所述方法包括通過噴墨方法將權(quán)利要求1所述的著色固化性組合物沉積在被形成于基板上的分隔壁分隔的凹部中，以形成著色像素。
11.一種固態(tài)攝像器件，其包括權(quán)利要求7所述的濾色器。
12.-種圖像顯示裝置，其包括權(quán)利要求7所述的濾色器。
13.-種液晶顯示器，其包括權(quán)利要求7所述的濾色器。
14.-種有機EL顯示器，其包括權(quán)利要求7所述的濾色器。
15.-種由下式( 表示的著色劑化合物或其互變異構(gòu)體，
16. 一種包含至少一個由下式(Pa)表示的重復(fù)單元的著色劑化合物，或其互變異構(gòu)體，
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的著色劑化合物或其互變異構(gòu)體，其中所述著色劑化合物具 有在25mgK0H/g至200mgK0H/g的范圍內(nèi)的酸基。
18.—種著色固化性組合物，所述著色固化性組合物包含選自由下式(M)表示的著色劑化合物及其互變異構(gòu)體中的至少ー種；和 可聚合化合物，
19.ー種著色固化性組合物，所述著色固化性組合物包含選自包含由下式(Pb)表示的重復(fù)單元的著色劑化合物及其互變異構(gòu)體中的至少ー 禾中；禾ロ可聚合化合物，
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的著色固化性組合物，所述著色固化性組合物還包含聚合引發(fā)劑。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的著色固化性組合物，其中所述組合物用于根據(jù)光刻方法形成著色圖案。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的著色固化性組合物，其中所述組合物用于根據(jù)噴墨方法形成著色圖案。
23.一種濾色器，所述濾色器具有使用權(quán)利要求18所述的著色固化性組合物形成的著色圖案。
24.一種用于制備濾色器的方法，所述方法包括將權(quán)利要求21所述的著色固化性組合物涂布在基板上以形成著色層；將所述著色層進行圖案式曝光；和將所述圖案式曝光后的著色層顯影以形成著色圖案。
25.一種固態(tài)攝像器件，其包括權(quán)利要求23所述的濾色器。
26.一種圖像顯示裝置，其包括權(quán)利要求23所述的濾色器。
27.根據(jù)權(quán)利要求19所述的著色固化性組合物，所述著色固化性組合物還包含聚合引發(fā)劑。
28.根據(jù)權(quán)利要求19所述的著色固化性組合物，其中所述組合物用于根據(jù)光刻方法形成著色圖案。
29.根據(jù)權(quán)利要求19所述的著色固化性組合物，其中所述組合物用于根據(jù)噴墨方法形成著色圖案。
30.一種濾色器，所述濾色器具有使用權(quán)利要求19所述的著色固化性組合物形成的著色圖案。
31.一種用于制備濾色器的方法，所述方法包括將權(quán)利要求觀所述的著色固化性組合物涂布在基板上以形成著色層；將所述著色層進行圖案式曝光；和將所述圖案式曝光后的著色層顯影以形成著色圖案。
32.一種固態(tài)攝像器件，其包括權(quán)利要求30所述的濾色器。
33.一種圖像顯示裝置，其包括權(quán)利要求30所述的濾色器。
34.一種由下式(M)表示的著色劑化合物或其互變異構(gòu)體，
35. 一種包含由下式(Pb)表示的重復(fù)單元的著色劑化合物或其互變異構(gòu)體，
36.根據(jù)權(quán)利要求35所述的著色劑化合物或其互變異構(gòu)體，其還包含酸基，其中所述化合物的酸值在25mgK0H/g至200mgK0H/g的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種著色固化性組合物，所述著色固化性組合物包含選自由下式(1a)表示的化合物及其互變異構(gòu)體中的至少一種；和至少一種可聚合化合物，式(1a)中，R11，R12，R13，R14，R15和R16各自獨立地表示氫原子或一價取代基；并且R11與R12，以及R15與R16中的每一對可以獨立地相互結(jié)合而形成環(huán)。
文檔編號C09B69/10GK102405261SQ20108001732
公開日2012年4月4日 申請日期2010年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月10日
發(fā)明者出井宏明, 尾田和也, 漢那慎一, 矢吹嘉治, 石綿靖宏, 藤江賀彥 申請人:富士膠片株式會社