著色感光樹脂組合物、包含其的濾色器和顯示裝置的制造方法
【專利摘要】本發明涉及著色感光樹脂組合物、以及包括其的濾色器和顯示裝置,更具體地,涉及包含著色劑、堿溶性樹脂、包括異氰脲酸酯化合物的光或熱聚合性化合物、光聚合性單體、光聚合引發劑和溶劑的著色感光樹脂組合物,其具有優異的粘合性、亮度和敏感度,以及包含所述著色感光樹脂組合物的濾色器和顯示裝置。
【專利說明】
著色感光樹脂組合物、包含其的濾色器和顯示裝置
技術領域
[0001] 本發明設及著色感光樹脂組合物、包含其的濾色器和顯示裝置,更具體地,設及包 含著色劑、堿溶性樹脂、包括異氯脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物、光聚合性單體、光 聚合引發劑和溶劑的著色感光樹脂組合物,其具有優異的粘合性、亮度和敏感度,W及包含 所述著色感光樹脂組合物的濾色器和顯示裝置。
【背景技術】
[0002] 濾色器廣泛地用于成像裝置、液晶顯示裝置化CD)等,并且應用范圍正迅速增長。 用于液晶顯示裝置、成像裝置等中的濾色器通常如下所述制造:利用旋涂在其上形成有黑 色矩陣圖案的基板上均勻涂敷含有對應于紅、綠和藍各種顏色的顏料的著色感光樹脂組合 物,將加熱干燥(在下文中有時稱為'預烘賠')生成物而形成的膜曝光和顯影,并根據需要 通過對各顏色進一步重復熱固化操作(在下文中有時稱為'后烘賠')形成各顏色的像素。在 此,在其上形成有圖案的所述黑色矩陣常規用黑色感光樹脂組合物形成。
[0003] 另外,液晶顯示裝置具有在兩片偏光板之間提供液晶材料和多個像素的結構。在 液晶顯示裝置中,向每個像素施加電壓W改變所述液晶材料的取向狀態,并通過改變透過 第一偏光板的光的偏振度來控制透過第二偏光板的透射光進行圖像顯示。
[0004] 通過在液晶顯示裝置中運兩個偏光板之間安裝濾色器,彩色顯示器變得可能,并 且液晶顯示裝置已經用于電視機、個人電腦和監視器中。
[000引濾色器具有在透明基板例如玻璃板上安裝黑色矩陣(在下文中稱為BM)、即格子狀 的遮光膜W防止透射光色彩混合并增強顯示器對比度、和對應于像素而配置的多色(通常 紅、綠和顏色)的濾波器節的結構。所述濾波器節是微小的,有數至數百皿。所述濾波器節排 列可W包括被安排成具有不同顏色的兩種或更多種類型的細帶形排列(條紋排列)、長度和 寬度規則安排的排列(S排列)等。所述濾波器節和BM通過施加著色組合物、并將生成物在通 常180°C或更高并優選230°C或更高的高溫下干燥而形成。
[0006] 在彩色液晶顯示裝置中,用于驅動液晶的透明電極在濾色器上通過沉積或瓣射形 成,并在其上形成用于將液晶W某個方向定向的取向膜。運些透明電極和取向膜需要在180 °C或更高并優選230°C或更高的高溫下形成,W便充分達到其品質。因此,作為制造濾色器 的現行方法,主要使用稱為顏料分散法的方法,其使用具有優異的耐光性和耐熱性的顏料 作為著色劑。
[0007] 作為液晶顯示裝置需要的品質可W包括高清晰度、低電力消耗等,而為了實現運 些目標,需要高亮度、高對比度和高分辨率的濾色器。
[0008] 特別是,在最近的電力消耗方面,高亮度的濾色器已經是趨勢。當使用高亮度的濾 色器時,透光率高,因此,可W降低作為光源的背光的數量,于是可W抑制電力消耗。
[0009] 在現有的濾色器中,已經在紅色濾波器節中結合了二酬基化咯并化咯基顏料、蔥 釀基顏料等。在綠色濾波器節中已經結合了銅或鋒獻菁顏料、儀偶氮絡合物基顏料等。在藍 色濾波器節中已經結合了銅獻菁顏料、二嗯嗦基顏料等。因此,已經能夠實現高亮度和寬色 彩顯示區。然而,如上所述,濾色器還需要進一步提高亮度。
[0010] 隨著對進一步提高亮度的需求增長,染料基著色材料已經得到了關注。日本專利 申請公布No. 2009-265641和日本專利申請公布No. 2010-32999公開了若丹明色料、氧雜蔥 基色料例如伊紅色料、Ξ芳基甲烷基色料例如Ξ苯基甲燒,因為運些色料在色性質中具有 優點,被期待作為實現亮度提高的材料。
[0011] 然而,當制造含有運些色料的像素并測量其色度時,當形成像素時,在230°C高溫 下干燥后與高溫干燥之前相比,亮度降低。染料基色材料與已經常規使用的顏料相比耐熱 性差,因此,由于熱處理而不能獲得足夠的亮度。
[0012] 另外,韓國專利申請公布No. 10-2013-0082469公開了耐熱性提高的著色感光樹脂 組合物,然而,出現了由熱處理引起的分散穩定性下降和亮度下降的問題。
[0013] 因此,需要能夠通過抑制由熱處理引起的亮度下降來進一步提高亮度的研究。
[0014] 【現有技術文獻】
[001引【專利文獻】
[0016] 日本專利申請公布No. 2009-265641
[0017] 日本專利申請公布No. 2010-32999
[0018] 韓國專利申請公布No. 10-2013-0082469
【發明內容】
[0019] 本發明的目的是提供著色感光樹脂組合物,其通過包含包括異氯脈酸醋化合物的 光或熱聚合性化合物,即使在40mJ/m2或更小的曝光量下仍能夠形成圖案并具有優異的基 板粘合性、亮度、敏感度和可靠性。
[0020] 本發明的另一個目的是通過在濾色器制造中使用所述著色感光樹脂組合物,提供 具有優異的耐化學性和平整度并且在像素單元中不存在表面缺陷的濾色器,W及包含所述 濾色器的液晶顯示裝置。
[0021 ]鑒于上述,本發明的一個方面提供了著色感光樹脂組合物,其包含著色劑、堿溶性 樹脂、包括下面化學式1的異氯脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物、光聚合性單體、光聚 合引發劑和溶劑,其中相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述包括下面化 學式1的異氯脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物占10重量%至30重量%。
[002引[化學式。
[0023]
[0024] 化、化和R3彼此相同或不同,并且是選自下面式2至4中的一種,并且 [002引虹、化和R3的至少一個包括下面的化學式2。
[0026][化學式2]
[0032 ]本發明的另一個方面提供了包含所述著色感光樹脂組合物的濾色器。
[0033] 本發明的又一個方面提供了包含所述濾色器的顯示裝置。
【具體實施方式】
[0034] 在下文中,將更詳細地描述本發明。
[0035] 本發明設及著色感光樹脂組合物,其包含著色劑、堿溶性樹脂、包括下面化學式1 的異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合物、光聚合性單體、光聚合引發劑和溶劑,其 中相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述包括下面化學式1的異氯脈酸醋 化合物在內的光或熱聚合性化合物占10重量%至30重量%。
[0036] [化學式1]
[0037]
[003引化、化和R3彼此相同或不同,并且是選自下面式2至4中的一種,并且
[0039] 虹、化和R3的至少一個包括下面的化學式2。
[0040] [化學式2]
[0044][化學式4]
[0045]
[0046] 通過相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量包含10重量%至30重量% 的包括化學式1的異氯脈酸醋化合物在內的所述光或熱聚合性化合物,可W提供即使在 40mJ/m2或更小的曝光量下仍能夠形成圖案并具有優異的基板粘合性、亮度、敏感度和可靠 性的著色感光樹脂組合物。
[0047] 本文中,將通過每種成分詳細地描述本發明的著色感光樹脂組合物。
[004引(A)著色劑
[0049] 在本發明中,所述著色劑包括一種或多種的顏料、一種或多種的染料或其混合物, 并優選包括一種或多種的顏料。
[0050] (al)顏料
[0051] 作為顏料,可W使用本領域中通常使用的有機顏料或無機顏料。另外,根據需要, 所述顏料可W被樹脂處理、利用引入酸性基團或堿性基團的顏料衍生物等表面處理、利用 聚合物等在顏料表面上接枝處理、利用硫酸霧化法等霧化處理、用有機溶劑或水洗涂處理 W去除雜質、或利用離子交換法等處理W去除離子雜質。
[0052] 作為有機顏料,可使用用于印刷墨水、噴墨墨水等中的各種各樣的顏料,并且其具 體例子包括水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、獻菁顏料、哇叮晚酬顏料、異嗎I噪嘟酬顏料、 異嗎I噪嘟顏料、巧顏料、巧酬顏料、二嗯嗦顏料、蔥釀顏料、二蔥釀基顏料、蔥喀晚顏料、蔥嵌 蔥二酬顏料、說蔥釀顏料、黃燒±酬顏料、皮蔥酬顏料、二酬基化咯并化咯顏料等。
[0053] 另外,作為無機顏料,可W包括金屬化合物例如金屬氧化物或金屬絡合物鹽,其具 體例子可W包括金屬例如鐵、鉆、侶、儒、鉛、銅、鐵、儀、銘、鋒、錬的氧化物、炭黑、有機黑色 顏料,和通過混合鐵黑和紅W及綠和藍而看起來黑色的顏料、或者復合金屬氧化物等。
[0054] 特別是,作為所述有機顏料和無機顏料,可W包括在色指數(由染色家協會 (Society of Dyers and Colourists出版)中歸類為顏料的化合物,更具體地是,下列色指 數(C. I.)編號的顏料,然而,所述顏料不限于此。
[0055] (:.1.顏料黃1,3,12,13,14,15,16,17,20,24,31,53,83,86,93,94,109,110,117, 125,128,137,138,139,147,148,150,153,154,166,173,180,185,194和214;
[0056] (:.1.顏料澄13,31,36,38,40,42,43,51,55,59,61,64,65,71和73;
[0057] C. I.顏料紅9,97,105,122,123,144,149,166,168,176,177,180,192,209,215, 216,224,242,254,264和265;
[005引 C. I.顏料紫 1,19,23,29,32,36和38;
[0059] C.I.顏料藍 15(15:3,15:4,15:6 等)和60;
[0060] (:.1.顏料綠7,36和58;
[0061] C.I.顏料棟 23 和 25;
[0062] (:.1.顏料黑1和7;等等。
[0063] 所述顏料可W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。
[0064] 相對于所述著色劑中的總固體重量,所述顏料占15重量%至45重量%并優選20重 量%至40重量%。當所述顏料占小于20重量%時,難W得到色澤復現性,而當占大于40重 量%時,對顯影溶液的溶解性降低,致使圖案形成困難。
[0065] 對顯影溶液的溶解性可W優異,并且在顯影期間可W準確形成圖案。
[0066] 所述顏料優選使用顏料粒子均勻分散在其中的顏料分散液。均勻分散顏料粒子的 方法的例子可W包括含有顏料分散劑(a2)等的分散方法,并且使用運種方法,可W得到顏 料均勻分散在溶液中的顏料分散液。
[0067] (a2)顏料分散劑
[0068] 添加顏料分散劑是為了顏料的解散和保持穩定性,所述顏料分散劑的具體例子可 W包括陽離子基、陰離子基、非離子基、兩性、聚醋基、多胺基等的表面活性劑,并且運些可 W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。
[0069] 所述陽離子基表面活性劑的具體例子可W包括胺鹽或季錠鹽,例如硬脂基胺鹽酸 鹽和月桂基Ξ甲基氯化錠。
[0070] 所述陰離子基表面活性劑的具體例子可W包括高級醇硫酸醋鹽例如月桂醇硫酸 醋鋼和油醇硫酸醋鋼,烷基硫酸鹽例如月桂基硫酸鋼和月桂基硫酸錠,烷基芳基橫酸鹽例 如十二烷基苯橫酸鋼和十二烷基糞橫酸鋼。
[0071] 所述非離子基表面活性劑的具體例子可W包括聚氧乙締烷基酸、聚氧乙締芳基 酸、聚氧乙締烷基芳基酸、其他聚氧乙締衍生物、氧化乙締/氧化丙締嵌段共聚物、脂肪酸的 失水山梨糖醇醋、脂肪酸的聚氧乙締失水山梨糖醇醋、脂肪酸的聚氧乙締山梨糖醇醋、脂肪 酸的甘油醋、脂肪酸的聚氧乙締醋和聚氧乙締烷基胺等等。
[0072] 除運些之外,還可W包括聚氧乙締烷基酸、聚氧乙締烷基苯基酸、聚乙二醇二醋、 脂肪酸的失水山梨糖醇醋、脂肪酸改性的聚醋、叔胺改性的聚氨醋、聚乙締亞胺等等。
[0073] 此外,所述顏料分散劑優選包括丙締酸醋基分散劑,包括甲基丙締酸下醋(BMA)或 甲基丙締酸N,N-二甲基氨基乙醋(DMAEMA)(在下文中,稱為丙締酸醋基分散劑)。可商購的 所述丙締酸醋基分散劑可W包括DISP邸BYK-2000、DISP邸BYK-200UDISP邸BYK-2070、 DISPER BYK-2150等等,并且所述丙締酸醋基分散劑可W分別單獨或作為其種或更多種的 組合使用。
[0074] 除了 W上提到的丙締酸醋基分散劑之外,所述顏料分散劑還可W使用其他樹脂型 顏料分散劑。所述其他樹脂型顏料分散劑的例子可W包括已知的樹脂型顏料分散劑,特別 是油性分散劑例如聚氨醋、由聚丙締酸醋代表的聚簇酸醋、不飽和聚酷胺、聚簇酸、聚簇酸 的(部分)胺鹽、聚簇酸的錠鹽、聚簇酸的烷基胺鹽、聚硅氧烷、長鏈聚氨基酷胺憐酸鹽、含有 徑基的聚簇酸醋及其改性產物、或從具有自由簇基的聚醋與聚(低級締化亞胺)的反應形成 的酷胺或其鹽;水溶性樹脂或水溶性聚合物化合物,例如(甲基)丙締酸-苯乙締共聚物、(甲 基)丙締酸-(甲基)丙締酸醋共聚物、苯乙締-馬來酸共聚物、聚乙締醇或聚乙締基化咯燒 酬;聚醋;改性聚丙締酸醋;環氧乙燒/環氧丙烷加成物;憐酸醋,等等。
[0075] 作為所述其他樹脂型分散劑的商品,所述陽離子基樹脂分散劑的例子可W包括 BYK Chemie的商品名:DISPER BYK-160,DISPER BYK-161,DIS陽R BYK-162,DIS陽R BYK- 163,DIS陽R BYK-164,DIS陽R BYK-166,DIS陽R BYK-171,DIS陽R BYK-182和DISP邸6¥1(- 184; BASF Corporation的商品名:EFKA-44,邸KA-46,WKA-47,EFKA-48,EFKA-4010,EFKA- 4050,EFKA-4055,EFKA-4020,邸KA-4015,EFKA-4060,EFKA-4300,邸KA-4330,EFKA-4400, EFKA-4406,EFKA-4510和邸KA-4800;Lubrizol Corporation的商品名:SOLSP邸S-24000, SOLS陽RS-32550和NBZ-4204/10;Kawaken Fine 化emicals Co.,Ltd.的商品名:HINOACT T-6000,HIN0ACT T-7000和HINOACT T-8000;Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.的商品名: AJISP邸 PB-821,AJISP邸 PB-822和AJIS陽R PB-823;Kyoeisha Chemical Co.atd.的商 品名:FLORE肥 D0PA-17HF,FL0RE肥 D0PA-15BHF,FL0RE肥 DOPA-33和化ORE肥 DOPA-44,等 等。
[0076]所述除丙締酸醋基分散劑W外的其他樹脂型顏料分散劑可W單獨或作為兩種或 更多種類型的組合使用,或可W與丙締酸醋基分散劑一起使用。
[OOW]相對于1重量份的著色劑,所述顏料分散劑占大于0重量份并小于或等于1重量份, 優選0.05重量份至0.5重量份。因為可W得到均勻的分散顏料,占大于0重量份并小于或等 于1重量份的所述顏料分散劑是優選的。
[007引(a3)染料
[0079] 所述染料可W沒有限制地使用,只要它具有有機溶劑溶解性即可。優選地,可W使 用能夠確保可靠性例如對堿顯影溶液的溶解性、耐熱性和耐溶劑性同時具有對有機溶劑的 溶解性的染料。
[0080] 作為所述染料,可W使用選自具有酸性基團例如橫酸或簇酸的酸性染料、所述酸 性染料與含氮化合物的鹽、所述酸性染料的橫酷胺等、及其衍生物,并且除此之外,也可W 選擇偶氮基、氧雜蔥基和獻菁基酸性染料,及其衍生物。所述染料優選包括在色指數(由染 色家協會(Society of Dyers and Colourists)出版)中歸類為染料的化合物或在染色說 明(Dye Note)(由化Aisensha出版)中描述的已知染料。
[0081 ]作為C. I.溶劑染料,所述染料的具體例子包括,例如下列的染料,
[0082] C. I.溶劑紅8,45,49,89,111,122,125,130,132,146和 179;
[0083] C. I.溶劑藍5,35,36,37,44,59,67和70;
[0084] (:.1.溶劑紫8,9,13,14,36,37,47和49;
[0085] (:.1.溶劑黃4,14,15,23,24,38,62,63,68,82,94,98,99和162;
[0086] C. I.溶劑澄2,7,11,15,26和56;和
[0087] (:.1.溶劑綠1,3,4,5,7,28,29,32,33,:34和35。
[008引在所述C. I.溶劑染料之中,優選C. I.溶劑紅8,49,89,111,122,132,146和179 ; C. I.溶劑藍35,36,44,45和70; C. I.溶劑紫13,并更優選C. I.溶劑紅8,122和132。
[0089] 此外,作為C. I.酸性染料,可W包括例如下列的染料,例如
[0090] (:.1.酸性紅1,4,8,14,17,18,26,27,29,31,34,35,37,42,44,50,51,52,57,66, 73,80,87,88,91,92,94,97,103,111,114,129,133,134,138,143,145,150,151,158,176, 182,183,195,198,206,211,215,216,217,227,228,249,252,257,258,260,261,266,268, 270,274,277,280,281,308,312,315,316,339,:341,345,346,349,382,383,394,401,412, 417,418,422和426;
[0091] (:.1.酸性黃1,3,7,9,11,17,23,25,29,34,36,38,40,42,54,65,72,73,76,79,98, 99,111,112,113,114,116,119,123,128,134,135,138,139,140,144,150,155,157,160, 161,163,168,169,172,177,178,179,184,190,193,196,197,199,202,203,204,205,207, 212,214,220,221,228,230,232,235,238,240,242,243和251;
[0092] C. I.酸性澄6,7,8,10,12,26,50,51,52,56,62,63,64,74,75,94,95,107,108,169 和 173;
[0093] (:.1.酸性藍1,7,9,15,18,23,25,27,29,40,42,45,51,62,70,74,80,83,86,87, 90,92,96,103,112,113,120,129,138,147,150,158,171,182,192,210,242,243,256,化9, 267,278,280,285,290,296,315,324:1,335 和:340;
[0094] C. I.酸性紫她,7,9,17,19和66;和
[0095] (:.1.酸性綠1,3,5,9,16,25,27,50,58,63,65,80,104,105,106和109。
[0096] 在所述C. I.酸性染料之中,優選對有機溶劑具有優異溶解性的C. I.酸性紅92; C. I.酸性藍80和90;和C. I.酸性紫60。
[0097] 此外,作為C.I.直接染料,可W包含例如下列的染料
[009引(:.1.直接紅79,82,83,84,91,92,96,97,98,99,105,106,107,172,173,176,177, 179,181,182,184,204,207,211,213,218,220,221,222,232,233,2:34,241,243,246和250;
[0099] (:.1.直接黃2,33,34,35,38,39,43,47,50,54,58,68,69,70,71,86,93,94,95,98, 102,108,109,129,136,138和141;
[0100] (:.1.直接澄:34,39,41,46,50,52,56,57,61,64,65,68,70,96,97,106和107;
[0101] (:.1.直接藍38,44,57,70,77,80,81,84,85,86,90,93,94,95,97,98,99,100,101, 106,107,108,109,113,114,115,117,119,137,149,150,153,155,156,158,159,160,161, 162,163,164,166,167,170,171,172,173,188,189,190,192,193,194,196,198,199,200, 207,209,210,212,213,214,222,228,229,237,238,242,243,244,245,247,248,250,251, 252,256,257,259,260,268,274,275和293;
[0102] C. I.直接紫 47,52,54,59,60,65,66,79,80,81,82,84,89,90,93,95,96,103 和 104;和
[0103] (:.1.直接綠25,27,31,32,:34,37,63,65,66,67,68,69,72,77,79和82。
[0104] 另外,作為C.I.媒染染料,可W包括例如下列染料
[0105] (:.1.媒染黃5,8,10,16,20,26,30,31,33,42,43,45,56,61,62和65;
[0106] (:.1.媒染紅1,2,3,4,9,11,12,14,17,18,19,22,23,24,25,26,30,32,33,36,37, 38,39,41,43,45,46,48,53,56,63,71,74,85,86,88,90,94和95;
[0107] C. I.媒染澄3,4,5,8,12,13,14,20,21,23,24,28,29,32,:34,35,36,37,42,43,47 和48;
[010 引(:.1.媒染藍1,2,3,7,8,9,12,13,15,16,19,20,21,22,23,24,26,30,31,32,39, 40,41,43,44,48,49,53,61,74,77,83和84;
[0109] (:.1.媒染紫1,2,4,5,7,14,22,24,30,31,32,37,40,41,44,45,47,48,53和58;和
[0110] (:.1.媒染綠1,3,4,5,10,15,19,26,29,33,34,35,41,43和53。
[0111] 所述染料可W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。
[0112] 相對于著色劑中的總固體重量,所述著色劑中染料的含量是0.5重量%至80重 量%,優選0.5重量%至60重量%,更優選1重量%至50重量%。當所述著色劑中的染料含量 是0.5重量%至80重量%時,可W防止圖案形成后由有機溶劑引起的染料洗脫的可靠性下 降問題,并增加敏感度。
[0113] 相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述著色劑的含量是3重量% 至60重量%并優選5重量%至55重量%。當所述著色劑占3重量%至60重量%時,當制造濾 色器時的色濃度是足夠的,并可W形成具有足夠機械強度的圖案。
[0114] (B)堿溶性樹脂
[0115] 所述堿溶性樹脂通常通過光或熱的作用而具有反應性并具有堿溶性,并起到所述 著色劑的分散介質的作用。
[0116] 所述著色感光樹脂組合物中包含的堿溶性樹脂起到著色劑(A)的粘合劑樹脂的作 用,其類型沒有特別的限制,只要它是可溶解在制造所述濾色器的顯影步驟中所使用的堿 性顯影溶液中的粘合劑樹脂即可。
[0117] 所述堿溶性樹脂的例子可W包括包含簇基的單體和與所述包含簇基的單體可共 聚的其他單體的共聚物。
[0118] 所述包含簇基的單體的具體例子可W包括不飽和簇酸例如不飽和單簇酸、不飽和 二簇酸、或在分子中具有一個或多個簇基的不飽和多價簇酸例如不飽和Ξ簇酸。
[0119] 所述不飽和單簇酸的具體例子可W包括丙締酸、甲基丙締酸、己豆酸、α-氯代丙締 酸、肉桂酸等。
[0120] 所述不飽和二簇酸的具體例子可W包括馬來酸、富馬酸、衣康酸、巧康酸、中康酸 等。
[0121] 所述不飽和多價簇酸可W是酸酢,其具體例子可W包括馬來酸酢、衣康酸酢、巧康 酸酢等。
[0122] 另外,所述不飽和多價簇酸可W是其單(2-甲基丙締酷氧基烷基)醋,并且其具體 例子可W包括單(2-丙締酷氧基乙基)班巧酸醋、單(2-甲基丙締酷氧基乙基)班巧酸醋、單 (2-丙締酷氧基乙基)鄰苯二甲酸醋、單(2-甲基丙締酷氧基乙基)鄰苯二甲酸醋等。
[0123] 此外,所述不飽和多價簇酸的兩端可W是二簇基聚合物的單(甲基)丙締酸醋,并 且其具體例子可W包括ω-簇基聚己內醋單丙締酸醋、ω-簇基聚己內醋單甲基丙締酸醋 等。
[0124] 所述包含簇基的單體可W單獨或作為兩種或更多種的混合物使用。
[0125] 所述與包含簇基的單體可共聚的其他單體的具體例子可W包括
[0126] 芳族乙締基化合物例如苯乙締、α-甲基苯乙締、鄰乙締基甲苯、間乙締基甲苯、對 乙締基甲苯、對氯苯乙締、鄰甲氧基苯乙締、間甲氧基苯乙締、對甲氧基苯乙締、鄰乙締基節 基甲基酸、間乙締基芐基甲基酸、對乙締基芐基甲基酸、鄰乙締基芐基縮水甘油基酸、間乙 締基芐基縮水甘油基酸、對乙締基芐基縮水甘油基酸和巧;
[0127] 不飽和簇酸醋例如丙締酸甲醋、甲基丙締酸甲醋、丙締酸乙醋、甲基丙締酸乙醋、 丙締酸正丙醋、甲基丙締酸正丙醋、丙締酸異丙醋、甲基丙締酸異丙醋、丙締酸正下醋、甲基 丙締酸正下醋、丙締酸異下醋、甲基丙締酸異下醋、丙締酸仲下醋、甲基丙締酸仲下醋、丙締 酸叔下醋、甲基丙締酸叔下醋、丙締酸2-徑基乙醋、甲基丙締酸2-徑基乙醋、丙締酸2-徑基 丙醋、甲基丙締酸2-徑基丙醋、丙締酸3-徑基丙醋、甲基丙締酸3-徑基丙醋、丙締酸2-徑基 下醋、甲基丙締酸2-徑基下醋、丙締酸3-徑基下醋、甲基丙締酸3-徑基下醋、丙締酸4-徑基 下醋、甲基丙締酸4-徑基下醋、丙締酸締丙醋、甲基丙締酸締丙醋、丙締酸節醋、甲基丙締酸 節醋、丙締酸環己醋、甲基丙締酸環己醋、丙締酸苯醋、甲基丙締酸苯醋、丙締酸2-甲氧基乙 醋、甲基丙締酸2-甲氧基乙醋、丙締酸2-苯氧基乙醋、甲基丙締酸2-苯氧基乙醋、甲氧基二 甘醇丙締酸醋、甲氧基二甘醇甲基丙締酸醋、甲氧基Ξ甘醇丙締酸醋、甲氧基Ξ甘醇甲基丙 締酸醋、甲氧基丙二醇丙締酸醋、甲氧基丙二醇甲基丙締酸醋、甲氧基二丙二醇丙締酸醋、 甲氧基二丙二醇甲基丙締酸醋、丙締酸異冰片醋、甲基丙締酸異冰片醋、丙締酸二環戊二締 醋、甲基丙締酸二環戊二締醋、(甲基)丙締酸金剛燒醋、(甲基)丙締酸降冰片醋、丙締酸2- 徑基-3-苯氧基丙醋、甲基丙締酸2-徑基-3-苯氧基丙醋、甘油單丙締酸醋和甘油單甲基丙 締酸醋;
[0128] 不飽和簇酸氨基烷基醋,例如丙締酸2-氨基乙醋、甲基丙締酸2-氨基乙醋、丙締酸 2-二甲基氨基乙醋、甲基丙締酸2-二甲基氨基乙醋、丙締酸2-氨基丙醋、甲基丙締酸2-氨基 丙醋、丙締酸2-二甲基氨基丙醋、甲基丙締酸2-二甲基氨基丙醋、丙締酸3-氨基丙醋、甲基 丙締酸3-氨基丙醋、丙締酸3-二甲基氨基丙醋和甲基丙締酸3-二甲基氨基丙醋;
[0129] 不飽和簇酸縮水甘油醋例如丙締酸縮水甘油醋和甲基丙締酸縮水甘油醋;
[0130] 簇酸乙締醋,例如乙酸乙締醋、丙酸乙締醋、下酸乙締醋和苯甲酸乙締醋;
[0131] 不飽和酸,例如乙締基甲基酸、乙締基乙基酸和締丙基縮水甘油基酸;
[0132] 氯化乙締基化合物,例如丙締臘、甲基丙締臘、α-氯代丙締臘和偏二氯基乙締;
[0133] 不飽和酷胺,例如丙締酷胺、甲基丙締酷胺、α-氯代丙締酷胺、N-2-徑基乙基丙締 酷胺和N-2-徑基乙基甲基丙締酷胺;
[0134] 不飽和酷亞胺,例如馬來酷亞胺、芐基馬來酷亞胺、Ν-苯基馬來酷亞胺和Ν-環己基 馬來酷亞胺;
[0135] 脂族共輛二締,例如1,3-下二締、異戊二締和氯下二締;
[0136] 在聚苯乙締、聚丙締酸甲醋、聚甲基丙締酸甲醋、聚丙締酸正下醋、聚甲基丙締酸 正下醋和聚硅氧烷的聚合物分子鏈末端具有單丙締酷基或單甲基丙締酷基的大分子單體; AfrAfr 寸寸〇
[0137] 運些單體可W單獨或作為兩種或更多種的混合物使用。
[0138] 另外,所述堿溶性樹脂、即包含簇基的單體和與所述包含簇基的單體可共聚的其 他單體的共聚物的具體例子可W包括(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸甲醋共聚物,(甲基)丙 締酸/(甲基)丙締酸節醋共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸2-徑基乙醋/(甲基)丙締酸 節醋共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸甲醋/聚苯乙締大分子單體共聚物,(甲基)丙締 酸/(甲基)丙締酸甲醋/聚(甲基)丙締酸甲醋大分子單體共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙 締酸節醋/聚苯乙締大分子單體共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸節醋/聚(甲基)丙締 酸甲醋大分子單體共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸2-徑基乙醋/(甲基)丙締酸節醋/ 聚苯乙締大分子單體共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸2-徑基乙醋/(甲基)丙締酸節 醋/聚(甲基)丙締酸甲醋大分子單體共聚物,(甲基)丙締酸/苯乙締/(甲基)丙締酸節醋/N- 苯基馬來酷亞胺共聚物,(甲基)丙締酸/單(2-丙締酷氧基)班巧酸醋/苯乙締/(甲基)丙締 酸節醋/N-苯基馬來酷亞胺共聚物,(甲基)丙締酸/單(2-丙締酷氧基)班巧酸醋/苯乙締/ (甲基)丙締酸締丙醋/N-苯基馬來酷亞胺共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸節醋/N-苯 基馬來酷亞胺/苯乙締/甘油單(甲基)丙締酸醋共聚物等。
[0139] 運些之中,可W優選使用(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸節醋共聚物,(甲基)丙締 酸/(甲基)丙締酸節醋/苯乙締共聚物,(甲基)丙締酸/(甲基)丙締酸甲醋共聚物和(甲基) 丙締酸/(甲基)丙締酸甲醋/苯乙締共聚物。
[0140] 當所述堿溶性樹脂是包含簇基的單體和與所述包含簇基的單體可共聚的其他單 體的共聚物時,相對于所述堿溶性樹脂的總重量,所述包含簇基的單體占10重量%至50重 量%,優選15重量%至40重量%并更優選25重量%至40重量%。當所述包含簇基的單體占 10重量%至50重量%時,對顯影溶液的溶解性可W是優異的,并且在顯影期間可W準確形 成圖案。
[0141] 另外,所述堿溶性樹脂優選具有20mgK0H/g至200m巧OH/g的酸值。在上述酸值范圍 內,提高了對顯影溶液的溶解性,容易溶解未曝光單元,并可W增加敏感度,因此,因為在顯 影期間保留了暴露單元中的圖案,可W改善膜殘留率。
[0142] 所述酸值是作為中和Ig丙締酸系聚合物需要的氨氧化鐘的量(mg)測量的值,并通 常可W從使用氨氧化鐘水溶液滴定得到。
[0143] 另外,利用凝膠滲透色譜(GPC;利用四氨巧喃作為洗脫溶劑)測量的所述堿溶性樹 脂的聚苯乙締換算的重均分子量(在下文中,簡稱為'重均分子量')是3,000至200,000并優 選5,000至100,000。當所述堿溶性樹脂的重均分子量是3,000至200,000時,涂膜的硬度提 高,導致膜殘留率高,未曝光單元對顯影溶液的溶解性優異,并且也提高了分辨率。
[0144] 在本發明中,相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述堿溶性樹脂 占10重量%至80重量%并優選20重量%至70重量%。
[0145] 當所述堿溶性樹脂的含量是10重量%至80重量%時,能夠形成圖案,并可W提高 分辨率和膜殘留率。
[0146] (C)包括異氯脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物
[0147] 本發明的著色感光樹脂組合物包含包括下面化學式1的異氯脈酸醋化合物在內的 光或熱聚合性化合物。
[0148] [化學式1]
[0149]
[0150] 化、化和R3彼此相同或不同,并且是選自下面式2至4中的一種,并且
[0151] 虹、化和R3的至少一個包括下面的化學式2。
[0152] [化學式2]
[0156][化學式4]
[0157]
[0158] 所述包括化學式1的異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合物能夠通過Ri、R2 和R3官能團控制官能團數,并且熱固化或光固化全部可W進行,因此,可W提高所述著色感 光樹脂組合物的反應性和粘合性。
[0159] 另外,由于熱處理所致的亮度降低少,敏感度和可靠性優異,沒有出現像素單元中 的表面缺陷,并且可W得到優異的耐熱性、耐化學性和平整度效應。
[0160] 相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述包括化學式1的異氯脈酸 醋化合物在內的光或熱聚合性化合物占10重量%至30重量%并優選10重量%至20重量%。
[0161] 當所述包括化學式1的異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合物占小于10重 量%時,出現由于熱處理所致的亮度降低,并且敏感度和粘合性沒有提高,而當占大于30重 量%時,所述著色感光樹脂組合物的粘度增加,導致涂布性差,分散穩定性可由于反應性而 下降,并且可W出現發黃。
[0162] (D)光聚合性單體
[0163] 所述光聚合性化合物,即本發明的著色感光樹脂組合物之一,需要通過后文描述 的光聚合引發劑化)的作用聚合。
[0164] 作為所述光聚合性化合物,可W使用單官能單體、雙官能單體或多官能單體,并優 選可W使用雙官能或更高的多官能單體,更優選五官能或更高的多官能單體,然而,所述光 聚合性化合物不限于此。
[0165] 所述單官能單體的具體例子包括丙締酸壬基苯基卡必醇醋、丙締酸2-徑基-3-苯 氧基丙醋、丙締酸2-乙基己基卡必醇醋、丙締酸2-徑基乙醋、N-乙締基化咯燒酬等,但不限 于此。
[0166] 所述雙官能單體的具體例子包括1,6-己二醇二(甲基)丙締酸醋、乙二醇二(甲基) 丙締酸醋、新戊二醇二(甲基)丙締酸醋、Ξ甘醇二(甲基)丙締酸醋、雙酪A的雙(丙締酷氧基 乙基)酸、3-甲基戊二醇二(甲基)丙締酸醋等,但不限于此。
[0167] 所述多官能單體的具體例子包括Ξ徑甲基丙烷Ξ(甲基)丙締酸醋、乙氧基化Ξ徑 甲基丙烷Ξ(甲基)丙締酸醋、丙氧基化Ξ徑甲基丙烷Ξ(甲基)丙締酸醋、季戊四醇Ξ(甲 基)丙締酸醋、季戊四醇四(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇五(甲基)丙締酸醋、乙氧基化二季 戊四醇六(甲基)丙締酸醋、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙締酸醋、二季戊四醇六(甲基) 丙締酸醋等,但不限于此。
[0168] 相對于本發明的著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述光聚合性單體占5重 量%至50重量%并優選7重量%至45重量%。在上述5重量%至50重量%內,所述光聚合性 化合物允許像素單元具有有利的平整度強度。
[0169] 化)光聚合引發劑
[0170] 所述光聚合引發劑優選包括苯乙酬基化合物。
[0171] 所述苯乙酬基化合物的具體例子可W包括二乙氧基苯乙酬、2-徑基-2-甲基-1-苯 基丙-1-酬、芐基二甲基縮酬、2-徑基-1-[4-(2-徑基乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酬、1-徑基 環己基苯基酬、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎嘟代丙-1-酬、2-芐基-2-二甲基氨基-1- (4-嗎嘟代苯基)下-1-酬、2-?基-2-甲基-1-[4-α-甲基乙締基)苯基]丙-1-酬的低聚物 等,并可W優選包括2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎嘟代苯基)下-1-酬等。
[0172] 另外,所述光聚合引發劑可W使用苯乙酬基化合物與其他類型的光聚合引發劑的 混合物。
[0173] 所述其他類型的光聚合引發劑可W包括通過光照射、敏化劑、產酸劑等產生活性 基團的活性基團產生劑。
[0174] 所述活性基團產生劑的具體例子可W包括苯偶姻基化合物、二苯甲酬基化合物、 嚷噸酬基化合物、Ξ嗦基化合物等。
[0175] 所述苯偶姻基化合物的具體例子可W包括苯偶姻、苯偶姻甲酸、苯偶姻乙酸、苯偶 姻異丙酸、苯偶姻異下酸等。
[0176] 所述二苯甲酬基化合物的具體例子可W包括二苯甲酬、鄰苯甲酯基苯甲酸甲醋、 4-苯基二苯甲酬、4-苯甲酯基-4'-甲基二苯基硫酸、3,3',4,4'-四(叔下基過氧幾基)二苯 甲酬、2,4,6-Ξ甲基二苯甲酬等。
[0Π 7]所述嚷噸酬基化合物的具體例子可W包括2-異丙基嚷噸酬、4-異丙基嚷噸酬、2, 4-二乙基嚷噸酬、2,4-二氯嚷噸酬、1-氯-4-丙氧基嚷噸酬等。
[0178] 所述Ξ嗦基化合物的具體例子可W包括2,4-雙(Ξ氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)- 1,3,5-^嗦、2,4-雙(^氯甲基)-6-(4-甲氧基糞基)-1,3,5-^嗦、2,4-雙(^氯甲基)-6- (4-甲氧基苯乙締基)-l,3,5-ミ嗦、2,4-雙(ミ氯甲基)-6-[2-(5-甲基巧喃-2-基)乙締基]- l,3,5-Ξ嗦、2,4-雙(Ξ氯甲基)-6-[2-(巧喃-2-基)乙締基]-l,3,5-Ξ嗦、2,4-雙(Ξ氯甲 基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲苯基)乙締基]-1,3,5-^嗦、2,4-雙(^氯甲基)-6-[2-(3, 4-二甲氧基苯基)乙締基]-1,3,5-Ξ嗦等。
[0179] 所述敏化劑的具體例子可W包括2,4,6-Ξ甲基苯甲酯基二苯基氧化麟、2,2,-雙 (鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪挫、10-下基-2-氯日丫晚酬、2-乙基蔥釀、9,10-菲 釀、精腦釀、甲基苯基乙醒酸醋、二茂鐵化合物等。
[0180] 所述產酸劑的具體例子可W包括鐵鹽例如4-徑基苯基二甲基梳對甲苯橫酸鹽、4- 徑基苯基二甲基梳六氣錬酸鹽、4-乙酷氧基苯基二甲基梳對甲苯橫酸鹽、4-乙酷氧基苯基 甲基芐基梳六氣錬酸鹽、Ξ苯基梳對甲苯橫酸鹽、Ξ苯基梳六氣錬酸鹽、二苯基艦鐵對甲苯 橫酸鹽、二苯基艦鐵和六氣錬酸鹽、硝基芐基甲苯橫酸鹽、苯偶姻甲苯橫酸鹽等。
[0181] 另外,所述活性基團生成劑還包括在上述化合物之中生成酸W及活性基團的化合 物,例如,所述Ξ嗦基光聚合引發劑也可W用作產酸劑。
[0182] 所述光聚合引發劑可W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。
[0183] 在本發明中,相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述光聚合引發 劑占0.1重量%至20重量%并優選1重量%至10重量%。
[0184] 在0.1重量%至20重量%范圍內,所述著色感光樹脂組合物變得高度敏化,減少了 曝光時間,因此,可W預期生產的增長和高分辨率。
[018引此外,本發明可W在所述光聚合引發劑之外還使用光聚合引發助劑。
[0186]所述光聚合引發助劑是用于促進由所述光聚合引發劑引發聚合的所述光聚合性 化合物聚合的化合物,并且所述光聚合引發助劑可W包括胺基化合物、烷氧基蔥基化合物 等。
[0187] 所述胺基化合物的具體例子可W包括Ξ乙醇胺、甲基二乙醇胺和Ξ異丙醇胺、4- 二甲基氨基苯甲酸甲醋、4-二甲基氨基苯甲酸乙醋、4-二甲基氨基苯甲酸異戊醋、苯甲酸2- 二甲基氨基乙醋、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己醋、Ν,Ν-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙仁甲基 氨基)二苯甲酬(統稱為米蛋酬)、4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬、4,4'-雙(乙基甲基氨基) 二苯甲酬等,并且在運些之中,優選4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬。
[0188] 所述烷氧基蔥基化合物的具體例子可W包括9,10-二甲氧基蔥、2-乙基-9,10-二 甲氧基蔥、9,10-二乙氧基蔥、2-乙基-9,10-二乙氧基蔥等。
[0189] 另外,可W使用可商購的作為所述光聚合引發助劑的化合物,并且可商購的光聚 合引發助劑可包括商品名"EAB-f'巧odogaya化emical Co.,Ltd.制造)等。
[0190] 當混合所述光聚合引發劑和所述光聚合引發助劑使用時,所述優選組合的具體例 子可W包括下列組合:二乙氧基苯乙酬和4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬;2-甲基-2-嗎嘟 代-1-(4-甲硫基苯基)丙-1-酬和4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬;2-徑基-2-甲基-1-苯基 丙-1-酬和4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬;2-徑基-2-甲基-1-[4-(2-徑基乙氧基)苯基] 丙-1-酬和4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酬;1-徑基環己基苯基酬和4,4'-雙(二乙基氨基) 二苯甲酬;2-徑基-2-甲基甲基乙締基)苯基]丙-1-酬的低聚物和4,4'-雙(二乙 基氨基)二苯甲酬;2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎嘟代苯基)下-1-酬和4,4'-雙(二乙基氨 基)二苯甲酬等,并且優選2-甲基-2-嗎嘟代-1-(4-甲硫基苯基)丙-1-酬和4,4'-雙(二乙基 氨基)二苯甲酬的組合。
[0191] 相對于1摩爾的所述光聚合引發劑,所述光聚合引發助劑通常優選使用0.01摩爾 至5摩爾。當所述光聚合引發助劑在0.01摩爾至5摩爾范圍內使用時,所述著色感光樹脂組 合物的敏感度進一步提高,并且可W提高利用所述著色感光樹脂組合物形成的濾色器的生 產率。
[0192] (F)溶劑
[0193] 所述溶劑可W使用在著色感光樹脂組合物中普遍使用的溶劑,沒有限制,只要它 有效溶解所述著色感光樹脂組合物中包含的其他組分即可,并且特別是,優選酸、乙酸醋、 芳控、酬、醇、醋、酷胺等。
[0194] 所述酸的例子可W包括乙二醇單烷基酸例如乙二醇單甲酸、乙二醇單乙酸、乙二 醇單丙酸和乙二醇單下酸;W及
[0195] 二甘醇二烷基酸例如二甘醇二甲酸、二甘醇二乙酸、二甘醇二丙酸和二甘醇二下 酸。
[0196] 所述乙酸醋的例子可W包括甲基溶纖劑乙酸醋、乙基溶纖劑乙酸醋、乙酸乙醋、乙 酸下醋、乙酸戊醋、乳酸甲醋、乳酸乙醋、乳酸下醋、乙酸3-甲氧基下醋、乙酸3-甲基-3-甲氧 基-1-下醋、乙酸甲氧基戊醋、乙二醇單乙酸醋、乙二醇二乙酸醋、3-甲氧基丙酸甲醋、丙二 醇甲基酸乙酸醋、乙酸3-甲氧基-1-下醋、1,2-丙二醇二乙酸醋、乙二醇單下酸乙酸醋、二甘 醇單乙酸乙酸醋、二丙二醇甲基酸乙酸醋、1,3-下二醇二乙酸醋、二甘醇單下酸乙酸醋、乙 二醇單甲酸乙酸醋、乙二醇單乙酸乙酸醋、二甘醇單乙酸醋、二甘醇二乙酸醋、二甘醇單下 酸乙酸醋、丙二醇單乙酸醋、丙二醇二乙酸醋、丙二醇單甲酸乙酸醋、丙二醇單乙酸乙酸醋、 碳酸亞乙醋、碳酸亞丙醋等。
[0197] 所述芳控的例子可W包括苯、甲苯、二甲苯、均Ξ甲苯等。
[0198] 所述酬的例子可W包括甲基乙基酬、丙酬、甲基戊基酬、甲基異下基酬、環己酬等。
[0199] 所述醇的例子可W包括乙醇、丙醇、下醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油、4-徑基-4- 甲基-2-戊酬等。
[0200] 所述醋的例子可W包括3-乙氧基丙酸乙醋和3-甲氧基丙酸甲醋、丫-下內醋等。 [0201 ] 所述酷胺的例子可W包括二甲基甲酯胺(DMF)和N-甲基-2-化咯燒酬(NMP)。
[0202] 所述溶劑可W單獨或作為兩種或更多種的混合物使用。
[0203] 根據涂布性和干燥性,所述溶劑優選是沸點為100°C至200°C的有機溶劑,更優選 可W包括丙二醇單甲酸乙酸醋、丙二醇單乙酸乙酸醋、環己酬、3-乙氧基丙酸乙醋、3-甲氧 基丙酸甲醋等。
[0204] 相對于所述著色感光樹脂組合物的總重量,所述溶劑占60重量%至90重量%并優 選70重量%至85重量%。當所述溶劑占60重量%至90重量%的范圍內時,當用涂敷設備例 如漉涂機、旋涂機、狹縫旋涂機、狹縫涂布機(有時稱為模壓涂布機)和噴墨涂敷時,涂布性 變得有利。
[020引(G)添加劑
[0206] 所述添加劑可W根據需要選擇性添加,其例子可W包括選自其他聚合物、固化劑、 表面活性劑、粘合性促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑和解聚結劑的一種或多種。
[0207] 所述其他聚合物的具體例子可W包括固化樹脂例如環氧樹脂和馬來酷亞胺樹脂、 和熱塑性樹脂例如聚乙締醇、聚丙締酸、聚乙二醇單烷基酸、聚氣代烷基丙締酸醋、聚醋和 聚氨醋。
[0208] 所述固化劑用于深度固化和提高機械強度,并且所述固化劑的具體例子可W包括 環氧化合物、多官能異氯酸醋化合物、Ξ聚氯胺化合物、氧雜環下燒化合物等。
[0209] 所述固化劑中的環氧化合物的具體例子可W包括雙酪A基環氧樹脂、氨化雙酪A基 環氧樹脂、雙酪F基環氧樹脂、氨化雙酪F基環氧樹脂、酪醒清漆型環氧樹脂、其他芳族基環 氧樹脂、脂環族基環氧樹脂、縮水甘油醋基樹脂、縮水甘油胺基樹脂、或所述環氧樹脂的漠 化衍生物、環氧樹脂W外的脂族、脂環族或芳族環氧化合物及其漠化衍生物、下二締(共)聚 合物環氧化物、異戊二締(共)聚合物環氧化物、(甲基)丙締酸縮水甘油醋(共)聚合物、異氯 脈酸Ξ縮水甘油醋等等。
[0210] 所述固化劑中氧雜環下燒化合物的具體例子可W包括碳酸醋雙氧雜環下燒、二甲 苯雙氧雜環下燒、己二酸醋雙氧雜環下燒、對苯二甲酸醋雙氧雜環下燒、環己燒二簇酸雙氧 雜環下燒等。
[0211] 所述固化劑可W使用能夠與固化劑一起將所述環氧化合物的環氧基和所述氧雜 環下燒化合物的氧雜環下燒骨架開環聚合的固化助劑化合物。
[0212] 所述固化助劑化合物的例子包括多價簇酸、多價簇酸酢、產酸劑等。作為所述多價 簇酸酢,可W使用可作為環氧樹脂固化劑商購的化合物。所述環氧樹脂固化劑的具體例子 可W包括Adeka primer 拙-700(Adeka Corporation制造 )、Rikacid HH(New Japan Qiemical Co.,Ltd.制造)、MH-700(化w Japan Qiemical Co.,Ltd.制造)等。W上舉例說明 的固化劑可W單獨或作為兩種或更多種的混合物使用。
[0213] 所述表面活性劑可W用于進一步提高所述著色感光樹脂組合物的成膜性,并可W 優選使用有機娃基、氣基、醋基、陽離子基、陰離子基、非離子基、兩性的表面活性劑等。
[0214] 作為商品,所述有機娃基表面活性劑的例子包括,Dow Corning Toray Silicone (:〇.,1^(1.制造的0〔3?4、0〔7?4、5刖1?4、細21?4、5冊400等,和66 1'〇3}1化日5111。〇116(:〇., Ltd.制造的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460、TSF-4452等,等等。
[0引引作為商品,所述氣基表面活性劑的例子包括,Die Corporation制造的MegafacF- 470、F-471、F-475、F-482、F-489 等。
[0216] 另外,其他能夠使用的商品可W包括KP( Shin-Etsu Chemical Co .,Ltd .)、 P0LYFL0W(Kyoeisha Chemical Co.,Ltd.)、EFTOP(Tochem Products)、MEGAFAC(DIC Corporation)、Flourad(Sumitomo 3M Ltd.)、Asahi guard、Surflon(W上,AGC Seimi 化emicalCo.,Ltd)、S0LS陽RSE(Lub;risol)、邸KA化FKA化emicals)、PB821(Ajinomoto Fine-Techno Co. , Inc.)、Dispe;rbyk系列(BYK-Qiemi)等。
[0217] W上舉例說明的表面活性劑可W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。
[0218] 粘合性促進劑的類型沒有特別的限制,能夠使用的所述粘合性促進劑的具體例子 可W包括乙締基二甲氧基硅烷、乙締基二乙氧基硅烷、乙締基二(2-甲氧基乙氧基)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-氨基丙基二甲氧基娃 燒、3-氨基丙基Ξ乙氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基Ξ甲氧基硅烷、3-縮水甘油氧基丙基甲 基^甲氧基硅烷、2-( 3,4-環氧環己基)乙基二甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基^甲氧基硅烷、3- 氯丙基二甲氧基硅烷、3-甲基丙締酷氧基丙基二甲氧基硅烷、3-琉基丙基二甲氧基硅烷、3- 異氯酸醋丙基Ξ甲氧基硅烷、3-異氯酸醋丙基Ξ乙氧基硅烷等。
[0219] W上舉例說明的粘合性促進劑可W單獨或作為兩種或更多種的組合使用。相對于 所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述粘合性促進劑通常可W占0.01重量%至1〇 重量%并且優選0.05重量%至2重量%。
[0220] 所述抗氧化劑的類型沒有特別的限制,并且其例子可W包括2,2'-硫代雙(4-甲 基-6-叔下基苯酪)、2,6-二叔下基-4-甲基苯酪等。
[0221] 紫外線吸收劑的類型沒有特別的限制,并且能夠使用的其具體例子可W包括2- (3-叔下基-2-徑基-5-甲基苯基)-5-氯苯并Ξ挫、烷氧基二苯甲酬等。
[0222] 所述解聚結劑的類型沒有特別的限制,并且能夠使用的其具體例子可W包括聚丙 締酸鋼等。
[0223] 本發明的著色感光樹脂組合物的制備方法如下。
[0224] 首先,將著色劑(A)與溶劑(F)混合并利用珠磨機等分散,直到所述顏料的平均顆 粒直徑變成大約〇.2μπι或更小。在此,根據需要,顏料分散劑(a2)、和一部分或全部的所述堿 溶性樹脂(B)可W與溶劑(巧混合,并在其中溶解或分散。
[0225] 向所述混合的著色材料進一步添加剩余的堿溶性樹脂(B)、所述包括化學式1的異 氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合物(C)、光聚合性單體(D)、光聚合引發劑化)、根 據需要的添加劑(G),并且進一步添加溶劑(F)W使得具有特定的濃度,并可W制備本發明 的著色感光樹脂組合物。
[0226] 另外,本發明提供了利用所述著色感光樹脂組合物制造的濾色器,和設置有其的 顯示裝置。
[0227] 首先,所述著色感光樹脂組合物涂敷在基板(通常是玻璃)或預先形成的用所述著 色感光樹脂組合物的固體形成的層上,然后熱干燥生成物W去除揮發性組分例如溶劑,并 因此得到平膜。
[0228] 所述涂敷可W通過例如旋涂、曉性涂敷法、漉涂法、狹縫和旋轉涂敷、狹縫涂敷法 等進行。涂敷后,在加熱干燥(預烘賠)或真空干燥后通過加熱蒸發揮發性組分例如溶劑。在 此,加熱溫度通常從70°C至200°C并優選80°C至130°C。加熱干燥后所述膜的厚度通常從大 約1皿至8皿。在如上得到的膜上,通過掩模照射紫外線W形成目標圖案。在此,優選使用例 如掩模對準器或步進器的裝置,W便平行光線均勻照射在整個曝光單元上,并準確定位所 述掩模和基板。當照射紫外線時,被紫外線照射的部分固化。
[0229] 作為紫外線,可W使用g線(波長:436nm)、h線、i線(波長:365nm)等。紫外線劑量可 W根據需要適當地確定,在本發明中不限制。固化完成的膜與顯影溶液進行接觸并通過溶 解未曝光單元而顯影,并可W得到具有目標圖案的間隔物。
[0230] 所述顯影方法沒有特別限于液體添加法、浸潰法、噴霧法等。另外,所述基板在顯 影期間可W傾斜成任何角度。顯影溶液通常是含有堿性化合物和表面活性劑的水溶液。
[0231] 所述堿性化合物沒有特別限于無機或有機堿性化合物。所述無機堿性化合物的例 子可W包括氨氧化鋼、氨氧化鐘、憐酸氨二鋼、憐酸二氨鋼、憐酸氨二錠、憐酸二氨錠、憐酸 二氨鐘、娃酸鋼、娃酸鐘、碳酸鋼、碳酸鐘、碳酸氨鋼、碳酸氨鐘、棚酸鋼、棚酸鐘、氨等。
[0232] 所述有機堿性化合物的例子可W包括四甲基氨氧化錠、2-徑乙基Ξ甲基氨氧化 錠、單甲胺、二甲胺、Ξ甲胺、單乙胺、二乙胺、Ξ乙胺、單異丙胺、二異丙胺、乙醇胺等。
[0233] 所述無機或有機堿性化合物可W單獨或作為兩種或更多種的混合物使用。相對于 顯影溶液的總重量,所述顯影溶液中的所述堿性化合物的濃度是0.01重量%至1〇重量%并 優選0.03重量%至5重量%。
[0234] 所述顯影溶液中的表面活性劑可W使用選自非離子基表面活性劑、陰離子基表面 活性劑和陽離子基表面活性劑的一種或多種。相對于顯影溶液的總重量,所述顯影溶液中 的所述表面活性劑的濃度是0.01重量%至10重量%,優選0.05重量%至8重量%并更優選 0.1重量%至5重量%。顯影后,洗涂生成物,并根據需要,可W在150°C至230°C進行后烘賠 10分鐘至60分鐘。
[0235] 通過使用本發明的著色感光樹脂組合物并通過如同上述的各個工序,可W在基板 上形成特定的圖案。
[0236] 在下文中,將更詳細地參考實施例描述本發明。然而,根據本發明的實施例可W修 改成各種其他形式,并且本發明的范圍不應被解釋為限于在下面描述的實施例。提供本發 明的實施例是為了向本領域技術人員更完整地描述本發明。 巧237] <異氯脈酸醋化合物的合成〉 巧23引合成例1.
[0239] 將43.4重量份的異氯脈酸和500重量份的甲苯放入包括冷卻管和攬拌器的4-頸圓 底燒瓶中,并在攬拌所述混合物的同時,向其引入0.4重量份的氨氧化領、27.5重量份的甲 醒和29.1重量份的丙締酸。
[0240] 所述回流反應持續12小時,并通過化C監測W鑒定反應的完成。
[0241] 反應器的溫度降至室溫后,利用水和乙酸乙醋洗涂所述有機溶液Ξ次,分離有機 層并用無水硫酸儀干燥。在真空下去除溶劑,得到83.2重量份(收率83%)的下面化學式5的 化合物,為白色固體。
[0242] [化學式引
[0243]
巧244] 合成例2.
[024引將35.9重量份的異氯脈酸和500重量份的甲苯放入包括冷卻管和攬拌器的4-頸圓 底燒瓶中,并在攬拌所述混合物的同時,向其引入0.4重量份的氨氧化領、10.1重量份的甲 醒和54.0重量份的丙締酸。
[0246] 所述回流反應持續12小時,并通過化C監測W鑒定反應的完成。
[0247] 反應器的溫度降至室溫后,利用水和乙酸乙醋洗涂所述有機溶液Ξ次,分離有機 層并用無水硫酸儀干燥。在真空下去除溶劑,得到85.1重量份(收率85%)的下面化學式6的 化合物,為白色固體。
[024引[化學式6]
[0249]
巧巧0] 合成例3.
[0251] 將42.1重量份的異氯脈酸和500重量份的甲苯放入包括冷卻管和攬拌器的4-頸圓 底燒瓶中,并在攬拌所述混合物的同時,向其引入0.4重量份的氨氧化領、25.0重量份的甲 醒和32.9重量份的氯乙締。
[0252] 所述回流反應持續12小時,并通過化C監測W鑒定反應的完成。
[0253] 反應器的溫度降至室溫后,利用水和乙酸乙醋洗涂所述有機溶液Ξ次,分離有機 層并用無水硫酸儀干燥。在真空下去除溶劑,得到84重量份(收率84.3%)的下面化學式7的 化合物,為白色固體。
[0254] [化學式7]
[ο 巧 5]
巧巧6] <著色感光樹脂組合物的制備〉 巧巧7] 實施例1至6和比較例1至8.
[0258]按下面表1的組成制備實施例1至6和比較例1至8的著色感光樹脂組合物。
[0巧9]【表1】
[0260] (單位:重量% )
[0261]
[0262] 著色劑A-1:C.I.顏料藍15:6
[0263] 著色劑A-2:C.I.顏料紫23
[0264] 堿溶性樹脂(B):甲基丙締酸和甲基丙締酸節醋的共聚物(甲基丙締酸單元和甲基 丙締酸節醋單元的摩爾比是31:69,酸值是100m排OH/g,聚苯乙締換算的重均分子量是20, 000)
[0265] 異氯脈酸醋化合物C-1:合成例1中制備的化學式5
[0266] 異氯脈酸醋化合物C-2:合成例2中制備的化學式6
[0267] 異氯脈酸醋化合物C-3:合成例3中制備的化學式7
[026引異氯脈酸醋化合物C-4:包含異氯脈酸醋的環氧丙締酸醋(DA-MGIC SHIKOKU Chemicals Corporation)
[0269] 光聚合性單體(D):二季戊四醇六丙締酸醋化AYARAD DPHA;由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)
[0270] 光聚合引發劑化):2-芐基-2-二甲基氨基-1(4-嗎嘟代苯基)下-1-酬(吐邑曰抓'0 369;由Ciba Specialty Chemicals Corporation制造)
[0271] 溶劑(F):丙二醇單甲酸乙酸醋
[0272] 添加劑G-1:表面活性劑(SH-8400,由Toray Silicone Co.,Ltd.,制造)
[0273] 添加劑G-2:環氧樹脂(SUMI-EPOXY ESCN-195化;由Sumitomo Chemical Company Ltd.制造)
[02…添加劑G-3:粘含性促進劑(3-甲基丙締酷氧基丙基S甲氧基硅烷)
[0275] 試驗例1.濾色器的制造和對物理性質的評價
[0276] 實施例1至6和比較例1至8的各著色感光樹脂組合物利用旋涂法在2英寸角度的玻 璃基板(#1797,由Corning Inco巧orated制造)上涂敷,并將生成物放在加熱板上并在100 °C溫度下保持3分鐘W形成薄膜。之后,在所述薄膜上布置W步進方式在1%至100%范圍內 改變透射率的圖案,并在大氣氣氛下利用超高壓隸燈化細-250D,由USHI0 Inc.制造)在離 試驗光掩模1000WI1的距離處照射40mJ/cm2曝光量(365皿)的光。利用噴霧顯影器,將紫外線 照射過的薄膜在pH為12.5的K0H顯影水溶液中顯影80秒。所述薄膜涂敷的玻璃板用蒸饋水 洗涂,然后通過吹氮氣干燥,并在加熱烘箱中220°C下加熱20分鐘W制造各濾色器。所制造 的濾色器的厚度從1.9皿至2.1皿。
[0277] 1.敏感度評價
[0278] 測量敏感度,即在濾色器制造過程中顯影后形成沒有圖案撕裂的薄膜所需要的最 小曝光量(mj/cm2)。
[0279] 評價標準如下,結果在下面表2中顯示。
[0280] <敏感度的評價標準〉
[028。 0(優異):大于 40mJ/cm2
[0282] 么(良好):大于30mJ/cm2并小于或等于40mJ/cm2
[0283] X(差):30mJ/cm2 或更低
[0284] 2.粘合性評價
[0285] 所制造的基板切成面積10mm X 10mm的100個矩陣結構后,在其上粘合膠帶,測量當 用力垂直地脫除所述膠帶時脫落的矩陣數量。
[0286] 評價標準如下,結果在下面表2中顯示。
[0287] <粘合性的評價標準〉
[028引 0(優異):小于5
[0289] Δ(良好):大于或等于5且小于15
[0290] X(差):15或更多
[0291] 3.耐熱性評價
[0292] 最后形成圖案后,比較大約230°C/2虹的變色(耐熱性)并評價。在此使用的公式通 過W下數學式1計算,所述數學式1表現了通過L*、a*和b*定義的在3-維色度計中的變色,并 且因為變色值較小,能夠制造高度可靠的濾色器。
[029引[數學式。
[0294] Δ 化 b* = (AL*) 2+ (Aa*) 2+ (Ab*) 2 ] 1/2
[0295] 耐熱性結果在下面表2中顯示。
[0296] 4.NMP溶劑耐受性評價
[0297] 所制造的基板被切成3cm X 3cm,然后在80°C下浸于14.6mL的NMP溶液中40分鐘。 之后,利用紫外線-可見光分光計評價所述溶液的吸光度。
[029引結果顯示在下面表2中。
[0299] 【表2】
[0300]
[0302] 根據表2的結果,本發明的實施例1至6的著色感光樹脂組合物包含包括化學式1的 異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合物,利用它們制造的濾色器在敏感度、粘合性、 耐熱性和耐溶劑性上即使用低曝光量(40mJ/cm2)都全部表現出優異和良好的結果。
[0303] 同時,比較例1至6的著色感光樹脂組合物包含包括化學式1的異氯脈酸醋化合物 在內的光或熱聚合性化合物,但相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,包含所 述化合物在10重量%至30重量%的范圍之外,利用所述著色感光樹脂組合物制造的濾色器 表現出敏感度、粘合性、耐熱性和耐溶劑性中的一種或多種差的結果。
[0304] 另外,比較例7和8的著色感光樹脂組合物不包含包括化學式1的異氯脈酸醋化合 物在內的光或熱聚合性化合物,利用它們制造的濾色器在敏感度、粘合性、耐熱性和耐溶劑 性上全部表現出差結果。
[030引因此,通過利用包含包括化學式1的異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性化合 物且相對于著色感光樹脂組合物的總固體重量在10重量%至30%重量內的本發明著色感 光樹脂組合物,可W制造具有優異的敏感度、粘合性、耐熱性和耐溶劑性W及優異的可靠性 的濾色器,和包含所述濾色器的顯示裝置。
[0306]本發明的著色感光樹脂組合物包含包括異氯脈酸醋化合物在內的光或熱聚合性 化合物,因此,即使在40mJ/m2或更低的曝光量下仍能夠形成圖案,表現出優異的基板粘合 性、亮度、敏感度和可靠性。
[0307]另外,通過利用本發明的著色感光樹脂組合物,可制造具有優異的耐熱性、耐化學 性和平整度并且沒有表面缺陷例如顯影斑點或水斑的濾色器和包含所述濾色器的液晶顯 示裝置。
【主權項】
1. 著色感光樹脂組合物,其包含: 著色劑; 堿溶性樹脂; 包括下面化學式1的異氯脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物; 光聚合性單體; 光聚合引發劑;和 溶劑, 其中相對于所述著色感光樹脂組合物中的總固體重量,所述包括下面化學式1的異氯 脈酸醋化合物的光或熱聚合性化合物占10重量%至30重量% : [化學式1]其中化、R2和R3彼此相同或不同,并且是選自下面式2至4中的一種;并且 化、R2和R3的至少一個包括下面的化學式2:[化學式2] [化學式3] [化學式4]2. 權利要求1的著色感光樹脂組合物,其包含: 相對于所述著色感光樹脂組合物的總固體重量,3重量%至60重量%的所述著色劑; 10重量%至80重量%的所述堿溶性樹脂; 5重量%至50重量%的所述光聚合性單體; 0.1重量%至20重量%的所述光聚合引發劑;和 相對于所述著色感光樹脂組合物的總重量,60重量%至90重量%的溶劑。3. 權利要求1的著色感光樹脂組合物,其還包含添加劑。4. 濾色器,其包含權利要求1的著色感光樹脂組合物。
【文檔編號】G02B5/22GK105988290SQ201610119153
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年3月2日
【發明人】金兌昱, 尹鐘元, 李商范
【申請人】東友精細化工有限公司