用于LCD的彩色滤光片的蒽醌化合物.pdf

开发一种适用于形成用于液晶显示装置的彩色滤光片的蒽醌化合物，一种含有树脂和所述蒽醌化合物的组合物，一种具有由所述组合物形成的聚合物层的物品，以及含有所述化合物的彩色滤光片。

1.一种化合物，其由下式(1)表示，

其中R₁到R₉独立地选自由以下组成的群组：具有1到20个碳原子的烷基、卤素原子、羟
基、氢原子、氰基、磺酰基、磺基、硫酸根络基、硅烷基醚、有机硅、氘原子、磺酰基酯、硝基、芳
基、硝基、羧基以及具有1到20个碳原子的烷氧基；X是选自芳香族、脂环族或脂肪族基团或
其组合的键联基团；n是2到6的整数；m是0到5的整数；n大于m。
2.根据权利要求1所述的化合物，其中n是2。
3.根据权利要求1或2所述的化合物，其中R₁到R₉独立地选自由氢原子或具有1到8个碳
原子的烷基组成的群组。
4.一种用于合成根据权利要求1所述的化合物的方法，其中所述方法包含使环氧化合
物与由下式(2)表示的化合物反应；

其中R₁到R₉独立地选自由以下组成的群组：具有1到20个碳原子的烷基、卤素原子、氢原
子、受保护基保护的羟基、氰基、磺酰基、磺基、硫酸根络基、硅烷基醚、有机硅、氘原子、磺酰
基酯、硝基、芳基、羧基以及具有1到20个碳原子的烷氧基。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述环氧化合物由下式(3)表示；

其中X是选自芳香族、脂环族或脂肪族基团或其组合的键联基团；n是2到6的整数。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述化合物(2)与所述环氧化合物的摩尔比是2/1
到6/1。
7.根据权利要求4到6中任一权利要求所述的方法，其中所述环氧化合物是表卤代醇与
选自由以下组成的群组的双酚或二醇化合物的反应化合物：双酚A、双酚F、1,4-丁二醇以及
1,6-丁二醇。
8.一种组合物，其包含根据权利要求1到3中任一权利要求所述的化合物和树脂。
9.根据权利要求8所述的组合物，其进一步包含至少一种颜料。
10.根据权利要求8或9所述的组合物，其进一步包含辐射敏感化合物。
11.根据权利要求8到10中任一权利要求所述的组合物，其进一步包含溶剂。
12.一种物品，其具有由根据权利要求8到11中任一权利要求所述的组合物形成的聚合
物层。
13.根据权利要求12所述的物品，其中所述聚合物层由负型膜形成。
14.一种彩色滤光片，其包含根据权利要求1到3中任一权利要求所述的化合物。
15.根据权利要求14所述的彩色滤光片，其进一步包含至少一种颜料。

用于LCD的彩色滤光片的蒽醌化合物

技术领域

本发明涉及一种适用于形成用于液晶显示装置的彩色滤光片的蒽醌化合物，一种
用于合成所述蒽醌化合物的方法，一种含有树脂和所述蒽醌化合物的组合物，一种具有由
所述组合物形成的聚合物层的物品，以及一种包含所述蒽醌化合物的彩色滤光片。

背景技术

液晶显示器(LCD)由于其极佳性能和较小厚度目前在显示器市场占主导地位。作
为LCD装置的关键组件，半透明彩色滤光片起到通过从背板过滤白光产生红/绿/蓝光的关
键作用。这种能力来源于包含在彩色滤光片单元中的红/绿/蓝着色剂。每一着色剂具有特
征性吸收光谱并且当用波长在380nm到780nm范围内的白色可见光照射时将显示三原色中
的一种。受控地混合来自每一彩色滤光片单元的由着色剂产生的原色将产生像素的最终颜
色。彩色滤光片的效率直接影响LCD的性能。

通常，用于LCD彩色滤光片的商品化着色剂是颜料，因为其对热、光以及化学品具
有良好稳定性。不幸的是，颜料由于其固有的不可溶特性，因此在添加到彩色光阻中之前必
须研磨成微米/纳米粒子以制成彩色滤光片。当照射彩色滤光片时，光散射将发生在直径是
约100nm的这些粒子上。因此，透射率将变低，其意思指必须施加更多光能以提供足够的LCD
亮度。

相比于颜料，染料可溶于许多材料中，其确保染料可以以分子水平分散。如果染料
代替颜料用于彩色滤光片，那么光散射将显著减少。因此，可以想像基于染料的彩色滤光片
将具有较高透射率并且因此将大大降低能量消耗。然而，染料针对光、热的稳定性和耐化学
性一般不如颜料。因此，目前商业化LCD彩色滤光片含有颜料而少数LCD含有颜料与染料的
混合(或组合)。

一些蒽醌染料用于LCD的彩色滤光片。一些经含硫基团或含卤素基团取代的蒽醌
染料已被提议用于彩色滤光片，参见例如US7615322B、US7,456,316B、US2008/0206658A、
US8,148,358B、JP3,651,854B以及US5,384,377A，但对于彩色滤光片来说那些染料一般具
有不充分的热稳定性或不溶的常见有机溶剂。

尽管蒽醌结构是稳定的，但蒽醌染料在有机溶剂中的低溶解性阻碍将蒽醌染料用
于彩色滤光片。因此，仍需要稳定的并且同时满足在有机溶剂中的溶解性的蒽醌染料。

发明内容

本发明的发明人现已发现稳定并且在有机溶剂中具有良好溶解性的新型蒽醌化
合物。

因此，本发明的一个方面涉及一种由通式(1)表示的蒽醌化合物

其中R₁到R₉独立地选自由以下组成的群组：具有1到20个碳原子的烷基、卤素原子、
羟基、氢原子、氰基、磺酰基、磺基、硫酸根络基、硅烷基醚、有机硅、氘原子、磺酰基酯、硝基、
芳基、硝基、羧基以及具有1到20个碳原子的烷氧基。X是选自芳香族、脂环族或脂肪族基团
或其组合的键联基团。n是2到6的整数并且m是0到5的整数，但n大于m。

本发明的另一方面涉及一种用于合成蒽醌化合物的方法，所述方法包含使环氧化
合物与由下式(2)表示的化合物反应的步骤；

其中R₁到R₉独立地选自由以下组成的群组：具有1到20个碳原子的烷基、卤素原子、
氢原子、受保护基保护的羟基、氰基、磺酰基、磺基、硫酸根络基、硅烷基醚、有机硅、氘原子、
磺酰基酯、硝基、芳基、羧基以及具有1到20个碳原子的烷氧基。

本发明的又其它方面是：一种包含蒽醌化合物和树脂的组合物；一种具有由所述
组合物形成的聚合物层的物品；以及包含所述蒽醌化合物的彩色滤光片。

这组蒽醌化合物具有对用于LCD制造工艺的有机溶剂的足够高的溶解性，因此本
发明的蒽醌化合物适用于LCD中所用的彩色滤光片。

具体实施方式

如本说明书通篇所用，除非上下文另外明确指出，否则下文所给出的缩写具有以
下含义：g＝克；mg＝毫克；mm＝毫米；min.＝分钟；s＝秒；hr.＝小时；rpm＝每分钟转数；℃
＝摄氏度。在本说明书通篇中，“(甲基)丙烯酸”用以指示可以存在“丙烯酸”或“甲基丙烯
酸”官能团。如本说明书通篇所用，词语‘树脂’与‘聚合物’可互换使用。词语‘碱可溶性树
脂’和‘粘合剂’可互换使用。

<蒽醌化合物>

本发明提供一种由通式(1)表示的蒽醌化合物。

在式(1)中，R₁到R₉独立地选自由以下组成的群组：烷基、卤素原子、羟基、氢原子、
氰基、磺酰基、磺基、硫酸根络基、硅烷基醚、有机硅、氘原子、磺酰基酯、硝基、芳基、硝基、羧
基以及烷氧基。优选地，R₁到R₉独立地选自由烷基和氢原子组成的群组。

烷基具有至少1个碳原子，并且具有小于20个碳原子，优选小于4个碳原子。烷基的
实例是：甲基、乙基、丙基、丁基、己基、辛基、癸基、十二基、十六基、十八基、异丙基、仲丙基、
仲丁基、叔丁基、2-乙基己基、环己基、1-降冰片烷基以及1-金刚烷基。

烷氧基具有至少1个碳原子，并且具有小于20个碳原子，优选小于4个碳原子。烷氧
基的实例是；甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、己氧基、辛氧基、仲丁氧基以及叔丁氧基。

X是选自芳香族、脂环族或脂肪族基团或其组合的键联基团。那些芳香族、脂环族
以及脂肪族基团可以含有卤素原子、氮原子以及氧原子。

如下文所公开，X是用以合成蒽醌化合物的环氧化合物的一部分。在式(1)中，n是
选自2到6的整数并且m是选自0到5的整数，但n始终大于m。优选地，n是2，并且优选地m是0或
1。

本发明的蒽醌化合物可以以混合物形式使用。举例来说，两种或多于两种具有式
(1)化合物的不同n和m的蒽醌化合物可以以混合物形式使用。另一实例是具有如R₁到R₉的不
同取代基的蒽醌化合物的混合物。两种或多于两种蒽醌化合物的混合物可以增加化合物在
各种有机溶剂中的溶解性。

式(1)的蒽醌化合物适用于LCD的彩色滤光片，因为本发明的蒽醌化合物具有极佳
热稳定性，并且对LCD制造中所用的有机溶剂(如丙二醇单甲醚乙酸酯(PEGMIA)具有足够高
的溶解性。不希望受理论的束缚，本发明的发明人预期由环氧化合物开环产生的仲羟基增
加蒽醌化合物的极性，以使得在如PGMEA的有机溶剂中的溶解性增加。

本发明的蒽醌化合物可以通过使环氧化合物与由下式(2)表示的化合物反应来合
成。

在式(2)中，R₁到R₉与式(1)中的基团相同。

由式(2)表示的化合物可以通过以下两个步骤合成。第一步是使2,3-二氢-9,10-
二羟基-1.4-蒽醌(利科札因(lecoquinzarin))和1,4-二羟基蒽醌(奎札因(quinzarin))的
混合物与羟基苯胺或其衍生物在至少一种催化剂存在下反应。催化剂的实例包括硼酸和硼
酸三烷基酯。所述反应的一实例公开如下：

第二步是使第一步的反应化合物与苯胺或其衍生物在至少一种催化剂存在下反
应。所述反应的催化剂优选是硼酸。另外，锌粉末和酸用以帮助所述反应。所述酸的实例包
括丙酸、特戊酸、三氟乙酸、2,2-二甲基丁酸以及其混合物。第二步的一实例公开如下：

用于合成蒽醌化合物的环氧化合物是具有两个或多于两个环氧基的化合物。

优选地，用于合成蒽醌化合物的环氧化合物由下式(3)表示。

在式(3)中，X和n与式(1)相同。

含有芳香族基团作为X的环氧化合物(3)的实例包括多酚，如对苯二酚、间苯二酚、
双酚A、双酚F的缩水甘油醚；4,4'-二羟基联苯、酚醛清漆、甲酚酚醛清漆、三酚(三-(4-羟苯
基)甲烷)、1,1,2,2-四(4-羟苯基)乙烷、四溴双酚A、2,2-双(4-羟苯基)-1,1,1,3,3,3-六氟
丙烷以及1,6-二羟基萘。

含有脂环基作为X的环氧化合物(3)的实例包括：具有至少一个脂环的多元醇的聚
缩水甘油醚，或包括通过用氧化剂使包括环己烯环或环戊烯环的化合物环氧化而获得的氧
化环己烯或氧化环戊烯的化合物。一些特定实例包括氢化双酚A二缩水甘油醚；甲酸3,4-环
氧环己基甲基-3,4-环氧环己酯；3,4-环氧-1-甲基环己基-3,4-环氧-1-甲基己烷甲酸酯；
6-甲基-3,4-环氧环己基甲基-6-甲基-3,4-环氧环己烷甲酸酯；3,4-环氧-3-甲基环己基甲
基-3,4-环氧-3-甲基环己烷甲酸酯；3,4-环氧-5-甲基环己基甲基-3,4-环氧-5-甲基环己
烷甲酸酯；双(3,4-环氧环己基甲基)己二酸酯；亚甲基-双(3,4-环氧环己烷)；2,2-双(3,4-
环氧环己基)丙烷；二环戊二烯二环氧化物；亚乙基-双(3,4-环氧环己烷甲酸酯)；环氧六氢
邻苯二甲酸二辛酯；环氧六氢邻苯二甲酸二2-乙基己酯。

含有脂肪族基团作为X的环氧化合物(3)的实例包括脂肪族多元醇或其环氧烷烃
加合物的聚缩水甘油醚、脂肪族长链多元酸的聚缩水甘油酯、通过乙烯基聚合丙烯酸缩水
甘油酯或甲基丙烯酸缩水甘油酯合成的均聚物，以及通过乙烯基聚合丙烯酸缩水甘油酯或
甲基丙烯酸缩水甘油酯和其它乙烯基单体合成的共聚物。一些特定实例包括(但不限于)多
元醇的缩水甘油醚，如1,4-丁二醇二缩水甘油醚；1,6-己二醇二缩水甘油醚；丙三醇的三缩
水甘油醚；三羟甲基丙烷的三缩水甘油醚；山梨糖醇的四缩水甘油醚；二季戊四醇的六缩水
甘油醚。

那些环氧化合物市售可得或可以通过使表卤代醇与多元醇化合物反应来合成。

由式(2)指示的化合物与环氧化合物的反应在碱存在下在100℃到200℃下进行1
到8小时以产生芳香族酚盐阴离子。可以在反应期间使用不与环氧化合物反应的溶剂。

当由式(2)表示的化合物具有羟基作为式(2)的R₁到R₉时，在由式(2)表示的化合物
与环氧化合物反应期间羟基必须受保护基保护，随后去除保护基。

由式(2)指示的化合物与环氧化合物的摩尔比优选是1/1或大于1/1，更优选是2/1
或大于2/1。由式(2)指示的化合物与环氧化合物的摩尔比优选是6/1或小于6/1，更优选是
3/1或小于3/1。

当两种或多于两种具有不同m或n的式(1)化合物混合时，那些化合物可以通过柱
色谱分离。

<组合物>

本发明的组合物包含至少一种如式(1)中所叙述的化合物和树脂。树脂优选是碱
可溶性树脂。组合物优选地另外包含交联剂(cross-linker/cross-linking agent)、溶剂
以及如光引发剂的辐射敏感化合物。组合物可以形成适用于彩色滤光片的膜。

如式(1)中所叙述的化合物在本发明组合物中的含量取决于每一摩尔吸收系数和
所需光谱特征、膜厚度等等而变化，但其以组合物的总固体含量计优选是至少1wt％，更优
选是至少2wt％，最优选是至少5wt％。优选的含量以组合物的总固体含量计小于55wt％，更
优选小于45wt％，最优选小于35wt％。

本发明的组合物可以包含除如式(1)中所叙述的化合物以外的其它着色材料。通
常，其它着色材料的使用由待由组合物形成的材料的所需光谱特征确定。

在所属技术领域中，碱可溶性树脂也被称为‘粘合剂’。优选地，碱可溶性树脂溶解
于有机溶剂中。在形成膜之后，碱可溶性树脂可以经如氢氧化四甲基铵水溶液(TMAH)的碱
溶液显色。

碱可溶性树脂(粘合剂)通常是线性有机聚合物。粘合剂任选地在聚合物结构内具
有可交联基团。当本发明的组合物用作负型感光性组合物时，这类可交联基团可以通过曝
光或加热来反应并且形成交联，以使得粘合剂变为不可溶于碱的聚合物。

在所属领域中已知许多种类的粘合剂。这类粘合剂的实例是：(甲基)丙烯酸树脂、
丙烯酰胺树脂、苯乙烯树脂、环氧树脂、聚硅氧烷树脂、酚系树脂、酚醛清漆树脂以及那些树
脂的共聚物或混合物。在本申请中，(甲基)丙烯酸树脂(聚合物)包括(甲基)丙烯酸或其酯
和一种或多种其它可聚合单体的共聚物。举例来说，丙烯酸树脂可以由丙烯酸和/或丙烯酸
酯以及任何其它可聚合单体(如苯乙烯、被取代苯乙烯、马来酸或(甲基)丙烯酸缩水甘油
酯)聚合。

通过使用聚苯乙烯作为标准物的GPC方法测量，粘合剂优选地具有至少1,000的重
量平均分子量(Mw)，更优选地至少2,000的Mw。同时，通过上文所描述的同一方法测量，粘合
剂优选地具有小于200,000的Mw，更优选地小于100,000的Mw。

用于本发明的组合物的粘合剂的量以组合物的总固体含量计优选是至少10wt％，
更优选是至少20wt％。同时，粘合剂的优选量以组合物的总固体含量计小于80wt％、更优选
小于50wt％、最优选小于30wt％。

本发明的组合物任选地进一步包含交联剂以获得另一硬化材料。其也称为自由基
可聚合单体。当本发明的组合物用作负型感光性组合物时，这类交联剂可以通过曝光或加
热形成交联并且有助于得到另一硬化材料。众所周知的交联剂可以用于本发明的组合物。
交联剂的实例是环氧树脂、二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)以及被取代的含氮化合物，如三
聚氰胺、脲、胍胺或二醇联脲。

本发明的组合物任选地进一步包含溶剂。待用于组合物的溶剂没有限制，但优选
地选自组合物的组分、如碱可溶性树脂或蒽醌化合物的可溶性。优选溶剂的实例包括酯，如
乙酸乙酯、乙酸正丁酯、甲酸戊酯、丙酸丁酯或3-乙氧基丙酸酯；醚，如二乙二醇二甲醚、乙
二醇单甲醚或丙二醇乙醚乙酸酯；以及酮，如甲基乙基酮、环己酮或2-庚酮。

当本发明的组合物是负型辐射敏感组合物时，组合物优选地包含光引发剂。光引
发剂也被称为光聚合引发剂并且包括自由基引发剂、阳离子引发剂以及阴离子引发剂。光
引发剂的实例包括：肟酯型引发剂、锍盐引发剂、碘盐引发剂以及磺酸盐引发剂。

本发明的组合物可以包含其它辐射敏感化合物，如辐射敏感树脂或光酸产生剂。

<聚合物层>

上文所描述的本发明组合物可以在物品上形成聚合物层。在本说明书中聚合物层
也描述为‘聚合物膜’。

如式(1)中所叙述的化合物在聚合物层中的含量取决于所需的膜颜色，并且优选
地含量与组合物中的含量基本上相同。聚合物层也包含上文所公开的碱可溶性树脂。

聚合物层任选地包含上文所公开的光引发剂、光酸产生剂、辐射敏感树脂以及交
联剂。

在物品上形成聚合物层的方法包含以下步骤：使如式(1)中所叙述的化合物与碱
可溶性树脂以及溶剂混合，将混合物涂布于支撑层的物品上，以及加热所述物品以形成聚
合物层(膜)。任选地，所述方法包含使层(膜)曝光或使层固化以形成交联稳定层的步骤中
的一个或多个。

用于形成聚合物层的方法的碱可溶性树脂和溶剂与上文所公开的碱可溶性树脂
和溶剂相同。

支撑层(膜)的物品的实例是玻璃、金属、硅衬底以及金属氧化物涂布的材料。

任何涂布方法可以用于涂布步骤，如旋涂、铸涂或滚涂。

层(膜)的厚度取决于所需的膜特性而变化。层的厚度是0.1到5微米，优选地0.5到
3微米。

层(膜)具有来自本发明的蒽醌化合物的特性的高透射率和热稳定性。蒽醌化合物
可以溶解于有机溶剂中，并且具有高热稳定性。因此，所述化合物并不妨碍膜的透射率并且
不降低膜的热稳定性。这类特性对于LCD的彩色滤光片为重要的。因此，本发明的层(膜)适
用作LCD的彩色滤光片。

<彩色滤光片>

本发明的彩色滤光片包含至少一种如式(1)中所叙述的化合物。上文所公开的层
(膜)可以用于彩色滤光片。通常，彩色滤光片具有由包含红/绿/蓝色着色剂的彩色膜制得
的多个单元。

如式(1)中所叙述的化合物在用于彩色滤光片的彩色膜中的含量与以上所公开的
膜相同，以彩色膜的总重量计是至少1wt％，更优选地至少5wt％。同时，含量以彩色膜的总
重量计小于50wt％，优选地小于35wt％。

用于彩色滤光片的膜可以由以下步骤形成：涂布包含如式(1)中所叙述的化合物、
粘合剂、光引发剂以及溶剂的溶液，以在材料上形成辐射敏感组合物层，通过图案化掩模使
所述层曝光，并且用碱溶液使所述层显影。此外，可以按需要在显影步骤后进行进一步加热
和/或使所述层曝光的固化步骤。

由于彩色滤光片包含含R/G/B着色剂的三种彩色膜，因此重复形成每一彩色膜的
步骤，随后获得具有这三种彩色膜的彩色滤光片。

实例

本发明实例1和2

下文所公开的蒽醌染料(染料1)用于本发明实例1。

染料1与下文所公开的另一蒽醌染料(染料2)的混合物用于发明实例2。

合成染料1与染料2的混合物

a.合成1-羟基-4-(2',6'-二甲基-4'-羟基苯胺基)蒽醌

在油浴中在115℃下在N₂下在常压下，将2.4g(9.91mmol)1,4,9.10-四羟基蒽、
1.36g(1当量)2,6-二甲基-4-羟基苯胺、1.0g硼酸以及12mL正丁醇的混合物回流25小时。将
反应混合物冷却到室温并且向其中添加1mL 6N HCl溶液，同时搅拌。使主要产物在冰浴中
结晶并且过滤。将粗产物用水洗涤并且干燥。最后，通过使用二氯甲烷作为洗脱剂在二氧化
硅上进行柱色谱来获得纯产物。产率：20％。¹H NMR(CDCl₃,ppm):13.65(s,1H),11.15(s,
1H),8.33(m,2H),7.74(m,2H),7.05(d,1H),6.67(d,1H),6.59(s,2H),4.79(br,1H),2.07
(s,6H)

b.合成1-((4-羟基-2,6-二甲基苯基)氨基)-4-(氨基)-蒽醌

在N₂下在油浴中在160℃下，将1.00g 1-羟基-4-(2',6'-二甲基-4'-羟基苯胺基)
蒽醌、3.76g三甲基苯胺、0.20g硼酸、0.20g锌粉以及2.0g丙酸的混合物加热6小时。将反应
混合物倒入含有10mL浓盐酸的100mL碎冰中。使用8mL丙酸将反应烧瓶中剩余的残余物转移
到冰-酸混合物中。将搅拌混合物加热到55℃并且过滤，得到混合产物。随后，用5％盐酸和
水洗涤粗产物。在干燥之后，使用二氯甲烷作为洗脱剂通过硅胶柱来纯化最终产物。获得产
率是60％的非对称取代的1,4-二芳基氨基-蒽醌衍生物。¹H NMR(CDCl₃,ppm):11.74(s,1H),
11.60(s,1H),8.35(m,2H),7.69(m,2H),6.86(s,2H),6.54(s,2H),6.50(s,2H),5.22(s,
1H),2.22(s,3H),2.07(s,6H),2.02(s,6H)。ESI-MS(m/z,离子,式)：477,(M+H)⁺,
C31H29N2O3,(理论质量476)。

c.合成经环氧改质的蒽醌

在氮气气氛下将1-((4-羟基-2,6-二甲基苯基)氨基)-4-(2,4,6-三甲苯基氨基)-
蒽醌(952mg，2.0mmol)和双酚A二缩水甘油醚(368mg，EEW：184，由陶氏化学公司(The Dow
Chemical Company)提供，产品名称：DER331)溶解于甲苯(10mL)中。在搅拌下添加70mg催化
剂(70wt％于甲醇中的乙基三苯基乙酸膦)。所得混合物在110℃下搅拌过夜。在减压下蒸发
溶液。通过色谱在二氧化硅上纯化粗产物，并且最后获得经环氧改质的单蒽醌(染料2)与经
环氧改质的双蒽醌(染料1)的混合物。ESI-MS(m/z,离子,式):1294,(M+H)⁺,C83H81N4O10,
(理论质量1293)；817,(M+H)⁺,C52H53N2O7,(理论质量816)。

染料1与染料2的摩尔比是6:4(通过LC-MS测量)。染料1与染料2的混合物在PEGMEA
中的溶解性是约10wt％。

纯染料1通过柱色谱分离。染料1的¹H NMR(CDCl₃,ppm):11.80(s,1H),11.73(s,
1H),8.45(m,2H),7.78(m,2H),7.16(d,2H),6.96(s,2H),6.86(d,2H),6.72(s,2H),6.58(d,
2H),4.39(m,1H),4.15(m,4H),2.60(d,1H),2.32(s,3H),2.17(s,12H),1.66(s,3H)。染料1
在PGMEA中的溶解性是11.2wt％。根据TGA数据，在230℃下烘烤1小时之后，染料1仅存在
2wt％损失。

d.制备彩色光阻和包含蒽醌染料的彩色膜

对于本发明实例1，将0.15g染料1、1.35g PGMEA以及1g碱可溶性丙烯酸树脂溶液
(MIPHOTO RPR4022，由Miwan Commercial Co.,Ltd.供应，在3-甲氧基丙酸甲酯中的固体含
量是25％到35％)混合并且使用振荡器在室温下搅拌2小时。对于本发明实例2，使用染料1
与染料2的0.15g混合物代替染料1。用0.45μm PTFE过滤器过滤溶液以去除大粒子。随后分
别以200rpm和270rpm旋转速度持续18秒将过滤后的溶液旋涂到干净玻璃衬底上。将所得膜
首先在空气气氛下在90℃下干燥30分钟，并且随后在空气气氛下在230℃下硬烘烤1小时。
在硬烘烤前后测量CIE值(xyY值和实验室值)和紫外可见光(UV-Vis)。

所得膜的膜厚度和色度座标如下文所公开进行测量。膜的膜厚度分别是5.2和2.7
微米。通过UltraScan Pro(亨特立(Hunterlab))色度计测量的色度座标是x＝0.152、y＝
0.140以及Y＝14.46(本发明实例1)，和x＝0.184、y＝0.200以及Y＝28.27(本发明实例2)。

所得干膜进一步在230℃下在空气下烘烤1小时以评估所述膜的热稳定性。烘烤之
后的光学性能(ΔE_ab值)是2.3(本发明实例1)和1.8(本发明实例2)，并且在进一步烘烤之后
的光学性能是3.0(本发明实例1)和2.7(本发明实例2)。越小的ΔE_ab值指示越好的抗热性。
结果展示于表1中。

<性能评估>

(1)染料的热稳定性(通过TGA测量的质量损失)：

染料自身的热稳定性通过在空气气氛下在230℃下持续1小时的TGA测量的染料的
质量损失来确定。这种评估反映染料自身的化学稳定性。

(2)膜厚度：

通过使用原子力显微镜扫描跨越膜和玻璃衬底的边界的高度差来测量膜厚度。

(3)色度座标：

玻璃片上的膜的色度座标直接使用UltraScan Pro(亨特立)色度计记录。光源是
D65/10。

(4)膜的热稳定性(色度)：

将旋涂之后的湿膜在烘箱中在90℃下干燥30分钟，并且随后在150℃下软烘烤15
分钟。用UltraScan Pro(亨特立)色度计记录色度座标(L,a,b)。使用D65/10光源并且结果
基于CIE实验室座标。在这之后，将膜在目标温度(230℃)下硬烘烤1小时，并且用以上方法
记录新的色度座标(L',a',b')。膜的热稳定性通过在硬烘烤前后的色度座标差指示，其由
下式表示；

比较实例1到3

除了使用下文所公开的染料代替染料1与染料2的混合物之外，进行相同程序。

比较实例1中所用的染料

1,4-双((异丙氨基)蒽醌(溶剂蓝36)

比较实例2中所用的染料

1,4-双(2,4,6-三甲苯基氨基)蒽醌(溶剂蓝104)

比较实例3中所用的染料

(1-((4-羟基-2,6-二甲基苯基)氨基)-4-(2,4,6-三甲苯基氨基)-蒽醌

表1

参考表1，可以发现实例1和实例2显示与比较实例相比在热稳定性和在PGMEA中的
溶解性方面的显著改善。

本发明实例3

将染料1与颜料(市售可得的蓝色颜料研磨浆：产品名称是C.I.蓝色颜料15：6)的
混合物用作着色剂。颜料/染料1的重量比是8/2。彩色光阻(溶液)根据以上组合物获得。分
别以200rpm、300rpm以及400rpm旋转速度将溶液旋涂于干净玻璃衬底上。将所得膜首先在
90℃下在空气气氛下干燥100秒。使所得膜以100mJ/cm²曝光量暴露于365nm光。最后，将所
述膜在230℃下在空气气氛下进一步固化30分钟。使用MCPD-6000(大冢电子(otsuka
electronics)，日本(Japan))和C2作为光源来测量CIE值(xyY值)。

表2

测量膜的热稳定性。在曝光步骤之后，将膜在230℃下加热2小时。每30分钟测试L、
a、b值。与本发明实例1相同地进行ΔE计算。

表3

测量膜的光稳定性。将曝光并且进一步在230℃下固化30分钟之后的膜以5J/cm²
曝光量暴露于365nm光3次，并且每次测试L、a、b值。

表4

测量膜的耐化学性。将曝光并且进一步在230℃下固化之后的膜在60℃下浸于N-
甲基-吡咯烷酮(N-methyl-pyrrolidone；NMP)中10分钟，并且在处理前后测试L、a、b值。

表5