CN103105731B

CN103105731B - 光敏树脂组合物和应用其的滤色器

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Publication number: CN103105731B
Application number: CN201210249993.7A
Authority: CN
Inventors: 权志伦; 金南光; 沙赫鲁赫·穆塔尔里比; 李仁宰; 陈仙喜; 金宰贤; 田桓承; 韩圭奭
Original assignee: Cheil Industries Inc
Current assignee: Cheil Industries Inc
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2015-08-26
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: KR101515429B1; KR20130052321A; TWI480691B; US20130122422A1; US8828630B2; TW201319729A; CN103105731A

Abstract

本发明公开了光敏树脂组合物和应用其的滤色器，所述光敏树脂组合物包括染料，该染料包括由以下化学式1表示的基于次甲基的化合物和金属络合物。在化学式1中，各个取代基与在具体实施方式中限定的相同。本发明的光敏树脂组合物具有高亮度和对比度。[化学式1]

Description

光敏树脂组合物和应用其的滤色器

相关申请

本申请要求2011年11月11日提交韩国知识产权局的韩国专利申请10-2011-0117710的优先权和权益，其全部内容引入本文以供参考。

技术领域

本披露内容涉及一种光敏树脂组合物和应用其的滤色器。

背景技术

近来，由于大屏幕液晶显示器（LCD）的使用显著地增加，因而越来越需要改善其性能。为了生产率，人们积极研究增加滤色器的工艺边界（process margin），因为滤色器是液晶显示器的众多部件中实现色彩的最重要的因素。此外，为了增加大屏幕液晶显示器（LCD）的色纯度，应用通过增加着色剂的浓度来制备的光敏树脂组合物制造滤色器。因此，需要光敏树脂组合物具有降低的显影速度以在生产过程中增加生产率和产量，并且尽管极少暴露在光线下也具有优异的灵敏度。

通过干燥、电泳淀积（EPD）、印刷、颜料分散、及类似方法，应用光敏树脂组合物制造滤色器，其中三种或更多颜色涂于透明基底上。最近，更积极地采纳颜料分散（pigment dispersion）。

通过颜料分散法制造的滤色器在亮度和对比度上具有局限性，这源于颜料颗粒的尺寸。为了克服该局限性，对光敏树脂组合物引入染料进行研究，该染料不形成颗粒或比已制得的颜料分散溶液具有更小的一次粒径（原始粒径、初级粒径，primary particle diameter）。

发明内容

一个实施方式提供了一种具有高亮度和对比度的光敏树脂组合物。

另一个实施方式提供了一种应用所述光敏树脂组合物制造的滤色器。

根据一个实施方式，提供一种光敏树脂组合物，其包括染料，该染料包括由以下化学式1表示的基于次甲基的化合物（methine-basedcompound）和金属络合物（metal complex）。

[化学式1]

在化学式1中，

R¹至R⁴和R¹¹至R¹⁴各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20卤烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C3至C20环烯基、取代的或未取代的C3至C20环炔基、取代的或未取代的C2至C20杂环烷基、取代的或未取代的C2至C20杂环烯基、取代的或未取代的C2至C20杂环炔基、取代的或未取代的C6至C30芳基、取代的或未取代的C2至C30杂芳基，

R⁵、R⁶、R⁸和R⁹各自独立地为氢、或取代的或未取代的C1至C20烷基，

R⁷和R¹⁰各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C20烷基、或取代的或未取代的（甲基）丙烯酸C1至C20烷基酯基、或取代的或未取代的C6至C30芳基，且

n为从1到4的整数，且

A为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-、或由以下化学式2-1和2-2表示的化合物中的一种。

[化学式2-1]

[化学式2-2]

在化学式1中，每个R⁵、R⁶、R⁸和R⁹为取代的或未取代的C1至C20烷基，且每个R⁷和R¹⁰为取代的或未取代的C1至C20烷基。

在以上所述化学式1中，A可以是CF₃SO₃ ^-或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

所述基于次甲基的化合物具有范围为从400到700nm的再发射（re-emitted）光波长。

所述金属络合物在200到650nm波长可具有最大吸收峰。

所述金属络合物可含有选自Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe中的至少一种金属离子。

所述金属络合物可含有金属离子和选自以下中的至少一种的复合物（composite）：溶剂黄19、溶剂黄21、溶剂黄25、溶剂黄79、溶剂黄82、溶剂黄88、溶剂橙45、溶剂橙54、溶剂橙62、溶剂橙99、溶剂红8、溶剂红32、溶剂红109、溶剂红112、溶剂红119、溶剂红124、溶剂红160、溶剂红132、和溶剂红218。

所述染料可以基于所述光敏树脂组合物总量以1到80wt%的量存在。

所述光敏树脂组合物可进一步包括颜料，并且所述颜料可包括选自C.I.颜料红242、C.I.颜料红214、C.I.颜料红221、C.I.颜料红166、C.I.颜料红220、C.I.颜料红248、C.I.颜料红262、C.I.颜料红254、C.I.颜料红177、和C.I.颜料黄150中的至少一种。

所述光敏树脂组合物可以1:9至9:1的重量比包括所述染料和所述颜料。

所述光敏树脂组合物可包括0.1到30wt%的基于丙烯基的粘结剂树脂（acryl-based binder resin）；0.1到5wt%的光聚合引发剂；0.1到30wt%的光聚合单体；和余量的溶剂。

根据另一个实施方式，提供一种应用所述光敏树脂组合物制造的滤色器。

本披露内容的进一步实施方式在以下具体实施方式中进行描述。

所述光敏树脂组合物同时实现了高亮度和对比度，并可有益地应用于具有优异图案特性、显影加工性、耐化学性、色彩再现性的滤色器。

附图说明

图1是实施例1中使用的基于次甲基的化合物的紫外（UV）谱图。

图2是实施例1中使用的基于次甲基的化合物的荧光谱图。

具体实施方式

在下文本发明的具体实施方式中将更充分地描述本发明，其中描述了本发明的一些、而非全部的实施方式。事实上，本发明可以不同的形式体现，不应将本发明理解为局限于本文所列出的实施方式；相反，提供这些实施方式以便本披露内容能满足适用的法律规定。

正如本文所用的，当没有提供另外的特别限定时，术语，“取代的”是指被选自以下所构成的组中的至少一种取代基取代至少一个氢：卤素（F、Cl、Br、I）、羟基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨甲酰基、硫醇基、酯基、羧基或其盐类、磺酸基或其盐类、磷酸基或其盐类、C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C3至C20环烷基、C3至C20环烯基、C3至C20环炔基、C2至C20杂环烷基、C2至C20杂环烯基、C2至C20杂环炔基、或它们的组合。

正如本文所用的，当没有提供另外的特别限定时，术语，“杂环烷基”，“杂环烯基”，“杂环炔基”和“亚杂环烷基（heterocycloalkylene group）”是指包括N、O、S、或P中至少一个杂原子的环烷基、环烯基、环炔基、和亚环烷基的环状基团。

正如本文所用的，当没有提供另外的特别限定时，“（甲基）丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”两者。

根据一个实施方式，光敏树脂组合物包括（A）染料，该染料包括由以下化学式1表示的（A-1）基于次甲基的化合物和（A-2）金属络合物，以及在另一个实施方式中，（B）基于丙烯基的粘结剂树脂、（C）光聚合引发剂、（D）光聚合单体、和（E）溶剂。

在下文中，对每个组分进行详细描述。

（A）染料

（A-1）基于次甲基的化合物

所述基于次甲基的化合物可以是由以下化学式1表示的化合物。

[化学式1]

在化学式1中，R¹到R⁴和R¹¹到R¹⁴各自独立地为氢、卤素、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的C1至C20卤烷基、取代的或未取代的C1至C20烷氧基、取代的或未取代的C2至C20烯基、取代的或未取代的C2至C20炔基、取代的或未取代的C3至C20环烷基、取代的或未取代的C3至C20环烯基、取代的或未取代的C3至C20环炔基、取代的或未取代的C2至C20杂环烷基、取代的或未取代的C2至C20杂环烯基、取代的或未取代的C2至C20杂环炔基、取代的或未取代的C6至C30芳基、或取代的或未取代的C2至C30杂芳基。

在化学式1中，每个R⁵、R⁶、R⁸和R⁹优选地为氢、或取代的或未取代的C1到C20烷基，并且在一个实施方式中，每个R⁵、R⁶、R⁸和R⁹优选地为取代的或未取代的C1到C20烷基。

在化学式1中，每个R⁷和R¹⁰为氢、取代的或未取代的C1到C20烷基、取代的或未取代的（甲基）丙烯酸C1至C20烷基酯基、或取代的或未取代的C6到C30芳基，在一个实施方式中，每个R⁷和R¹⁰为取代的或未取代的C1到C20烷基。

在化学式1中，n是1到4的整数。

在化学式1中，A是卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-、或由以下化学式2-1和2-2表示的化合物中的一种，并优选CF₃SO₃ ^-或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

[化学式2-1]

[化学式2-2]

所述基于次甲基的化合物是本身被染色并吸收光谱可见区域的光的分子，正如一种典型的染料。然而，与典型染料不同，所述基于次甲基的化合物是再发射比吸收光波长更大的可见光谱的荧光的分子。所述再发射光的波长范围为从400到700nm。

所述基于次甲基的化合物可以是红色染料。

当使用具有高透光率（透射，transmittance）的基于次甲基的化合物时，可实现具有高亮度的滤色器。

（A-2）金属络合物

所述金属络合物可使用在200到650nm波长具有最大吸收峰的化合物，并且为了使彩色合成与彩色坐标匹配，具有所述范围吸收波长的化合物可使用溶解在有机溶剂中的所有颜色的金属络合物。

所述金属络合物可使用在200到400nm波长具有最大吸收峰的黄色染料，在300到500nm波长具有最大吸收峰的橙色染料，和在500到650nm波长具有最大吸收峰的红色染料。

所述金属配合物可以是直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒染染料（酸性媒染剂，acidic mordant dye）、硫化染料、还原染料、冰染染料（偶氮染料，azoic dye）、分散染料、活性染料（反应染料，reactivity dye）、氧化染料、醇溶型染料、偶氮染料（azo dye）、蒽醌染料、靛类染料（indigoiddye）、碳鎓离子染料（碳阳离子染料，carbonium ion dye）、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、菁染料（花青染料）、聚甲炔染料（聚次甲基染料，polymethine dye）、或它们的组合。

所述金属络合物可包括选自Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe中的至少一种金属离子。

所述金属络合物可包括金属离子和选自以下中的至少一种的复合物：溶剂黄19、溶剂黄21、溶剂黄25、溶剂黄79、溶剂黄82、溶剂黄88、溶剂橙45、溶剂橙54、溶剂橙62、溶剂橙99、溶剂红8、溶剂红32、溶剂红109、溶剂红112、溶剂红119、溶剂红124、溶剂红160、溶剂红132、和溶剂红218。

虽然上述基于次甲基的化合物具有高发光特性，但是它具有散射偏振光特性。因此，它有低对比度。根据一个实施方式，由使用所述基于次甲基的化合物造成的低对比度，可通过混合所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物来提高。因此，当使用所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物的混合染料时，可同时获得高亮度和高对比度。

根据一个实施方式，所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物可以50:1至1:50的重量比混合。根据另一个实施方式，它们可以30:1至1:30的重量比混合。根据另一个实施方式，它们可以5:1至1:5的重量比混合。当以上述重量比范围混合所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物时，可提高亮度和对比度。

根据本发明的一个实施方式，相对于用于光敏树脂组合物中的溶剂，即，溶剂（E）（稍后对其进行描述），所述染料可具有大于或等于5的溶解度。根据另一个实施方式，所述染料可具有5到10的溶解度。通过溶解在100g所述溶剂中的所述染料的量（g）可获得所述溶解度。根据一个实施方式，当所述染料的溶解度在所述范围内时，可获得染色力以及与组成所述光敏树脂组合物的其它组分的相容性，并且所述染料可以防止被沉淀。

所述溶剂可包括丙二醇单甲醚乙酸酯（PGMEA）、乳酸乙酯（EL）、乙二醇乙酸乙酯（乙二醇乙基乙酸酯，ethylene glycol ethyl acetate，EGA）、环己酮、或它们的组合。

通过混合和使用所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物，所述染料可同时获得高亮度和高对比度。根据一个实施方式，可实现在500到800nm具有高于或等于95%的透光率的滤色器。

所述染料具有高耐热性。换句话说，当用热重分析仪（TGA）测量时，热分解温度可高于或等于200℃。根据另一个实施方式，范围为从200到400℃。

具有所述特性的染料可有益地应用于滤色器中，如LCD和LED，在期望的彩色坐标中显示高亮度和高对比度。

所述染料可以基于所述光敏树脂组合物总量以1到80wt%的量存在。当所述染料在所述范围内使用时，在期望的彩色坐标中可显示高亮度和对比度。

（A’）颜料

所述染料可进一步与颜料混合并使用，在这种情况下，亮度和对比度可以提高更多。

所述颜料可能是红色颜料。

所述红色颜料可包括具有色指数的C.I.颜料红242、C.I.颜料红214、C.I.颜料红221、C.I.颜料红166、C.I.颜料红220、C.I.颜料红248、C.I.颜料红262、C.I.颜料红254、C.I.颜料红177，它们可单独使用或可以作为它们中两个以上的混合物使用。

所述颜料可包括黄色颜料，如C.I.颜料黄150，作为辅助颜料（auxiliarypigment）以获得给定颜色的特性。

所述颜料可作为分散溶液来制备并且包含在光敏树脂组合物中。这种颜料分散体（pigment dispersion）可包括所述颜料和溶剂、分散剂、粘结剂树脂，等等。

所述溶剂可包括乙酸乙二醇酯、乙基溶纤剂（ethyl cellosolve）、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、环己酮、丙二醇甲醚等，并且其中优选丙二醇甲醚乙酸酯。

所述分散剂有助于所述颜料均匀分散，并且可包括非离子、阴离子、或阳离子分散剂。所述分散剂的实例包括聚二醇（聚亚烷基二醇）和其酯类、聚氧化烯（polyoxy alkylene）、多元醇酯氧化烯加成产品（polyhydricalcohol ester alkylene oxide additional products）、醇氧化烯加成产品（alcoholalkylene oxide additional products）、磺酸酯类、磺酸盐类、羧酸酯类、羧酸盐类、烷基酰胺氧化烯加成产品（alkyl amide alkylene oxide additionalproducts）、烷基胺类，等等。这些分散剂可单独使用或以两种或更多种的组合使用。

此外，为了改善像素图案以及颜料分散溶液的稳定性，可添加含羧基的基于丙烯基的树脂以及所述分散剂到所述颜料中。

所述颜料的一次粒径范围为10到70nm。当一次粒径在上述范围内时，在分散溶液中具有良好的稳定性并可提高像素分辨率。

此外，所述颜料的二次粒径没有特别限制，但考虑到像素的分辨率，可具有小于或等于200nm的二次粒径。在另一个实施方式中，可具有范围为70到100nm的二次粒径。

所述染料和颜料以从1:9至9:1范围的重量比混合，尤其是从3:7至7:3。当在所述范围内混合时，所述组合物不仅可保持色彩特性而且具有高亮度和对比度。

（B）基于丙烯基的粘结剂树脂

所述基于丙烯基的粘结剂树脂是第一烯属不饱和单体（first ethylenicunsaturated monomer）和与第一烯属不饱和单体可共聚的第二烯属不饱和单体（second ethylenic unsaturated monomer）、以及包括至少一个基于丙烯基的重复单元的树脂的共聚物。

所述第一烯属不饱和单体是一种包括至少一个羧基的烯属不饱和单体。所述单体的实例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、衣康酸、富马酸、或它们的组合。

所述第一烯属不饱和单体可基于所述丙烯基粘结剂树脂的总量以5到50wt%范围的量，尤其是从10到40wt%被包含。

所述第二烯属不饱和单体的实例可包括芳香族乙烯基化合物如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苄基甲醚等；不饱和羧酸酯化合物如（甲基）丙烯酸甲酯、（甲基）丙烯酸乙酯、（甲基）丙烯酸丁酯、（甲基）丙烯酸2-羟乙酯、（甲基）丙烯酸2-羟丁基酯、（甲基）丙烯酸苄酯、（甲基）丙烯酸环己酯、（甲基）丙烯酸苯酯等；不饱和羧酸氨基烷基酯化合物如（甲基）丙烯酸2-氨基乙酯、（甲基）丙烯酸2-二甲基氨基乙酯等；羧酸乙烯基酯化合物如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不饱和羧酸缩水甘油酯化合物如（甲基）丙烯酸缩水甘油酯等；丙烯腈化合物如（甲基）丙烯腈等；不饱和酰胺化合物如（甲基）丙烯酰胺等；等等。它们可单独使用或以两种以上的混合物使用。

基于丙烯基的粘结剂树脂的实例可包括甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟乙酯共聚物等，但不仅限于此。它们可以单独使用或以两种或更多的混合物使用。

所述基于丙烯基的粘结剂树脂重均分子量范围为从3000到150,000g/mol，特别地，从5000到50,000g/mol，更特别地，从20,000到30,000g/mol。当基于丙烯基的粘结剂树脂重均分子量在所述范围内时，所述组合物具有良好的与基底（substrate）紧密接触性能、良好的物理和化学性能、以及适当的粘性（viscosity）。

所述基于丙烯基的粘结剂树脂具有范围为从15到60mgKOH/g的酸值，特别地，从20到50mgKOH/g。当所述基于丙烯基的粘结剂树脂酸值在所述范围内时，可带来良好的像素分辨率。

所述基于丙烯基的粘结剂树脂基于所述光敏树脂组合物的总量可以范围0.1到30wt%的量，特别地，从5到20wt%的量被包含。当所述基于丙烯基的粘结剂树脂在所述范围内被包含时，所述组合物可具有良好的显影性能和改善的交联，并且因此在制造滤色器时具有良好的表面光滑度。

（C）光聚合引发剂

所述光聚合引发剂通常用于制备光敏树脂组合物，并且可包括基于苯乙酮的化合物、基于二苯甲酮的化合物、基于噻吨酮的化合物、基于安息香（苯偶姻）的化合物、基于三嗪的化合物、基于肟的化合物、或它们的组合。

所述基于苯乙酮的化合物可包括2,2’-二乙氧基苯乙酮、2,2’-二丁氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2’-二氯-4-苯氧基苯乙酮，2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉丙-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁-1-酮等。

所述基于二苯甲酮的化合物包括二苯甲酮、苯甲酰基苯甲酸、苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮（acrylated benzophenone）、4,4’-双(二甲氨基)二苯甲酮、4,4’-双(二乙氨基)二苯甲酮、4,4’-二甲氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3’-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。

所述基于噻吨酮的化合物包括噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等。

所述基于安息香的化合物包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苄基二甲基缩酮（benzyldimethylketal）等。

所述基于三嗪的化合物可包括2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4’-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-联苯基4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-s-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4’-甲氧基苯乙烯基)-s-三嗪等。

所述基于肟的化合物可包括2-(邻苯甲酰肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(邻乙酰肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9H-咔唑-3-基]乙酮等。

除了上述光聚合引发剂之外，所述光聚合引发剂可包括基于咔唑的化合物、基于二酮的化合物、基于硼酸锍的化合物、基于重氮的化合物、基于非咪唑的化合物（nonimidazole-based compound）等。

所述光聚合引发剂可基于所述光敏树脂组合物的总量以0.1到5wt%，特别地，1到3wt%范围的量被包含。当所述光聚合引发剂以所述范围被包含时，所述组合物在用于制备滤色器的图案形成过程中当暴露于光时可充分地聚合，实现良好的敏感度和提高透光率。

（D）光聚合单体

所述光聚合单体可包括含有两个或更多羟基的多官能单体。所述光聚合单体的实例包括甘油丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、二季戊四醇三丙烯酸酯、二季戊四醇丙烯酸酯、季戊四醇六丙烯酸酯、双酚A二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、酚醛环氧丙烯酸酯（novolacepoxy acrylate）、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、丙二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯等。

所述光聚合单体可基于所述光敏树脂组合物的总量以0.1到30wt%，特别地，5到20wt%范围的量被包含。当所述光聚合单体以所述范围被包含时，所述组合物可具有优良的图案特性和显影性能。

（E）溶剂

所述溶剂不受特别限制，但所述溶剂的实例包括醇类如甲醇、乙醇等；醚类如二氯乙醚、正丁醚、二异戊醚、甲苯醚、四氢呋喃等；二醇醚（乙二醇醚，glycol ether）如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚等；乙酸溶纤剂如乙酸甲基溶纤剂、乙酸乙基溶纤剂、乙酸二乙基溶纤剂等；卡必醇类如甲乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯类如丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等；芳烃类如甲苯、二甲苯等；酮类如甲乙酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、甲基-正-丙酮、甲基-正-丁酮、甲基-正-戊酮、2-庚酮等；饱和脂肪族一元羧酸烷基酯类如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等；乳酸酯类如乳酸甲酯、乳酸乙酯等；氧乙酸烷基酯类（oxyacetate alkyl esters）如氧乙酸甲酯、氧乙酸乙酯、氧乙酸丁酯等；乙酸烷氧基烷基酯类如乙酸甲氧基甲酯、乙酸甲氧基乙酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸乙氧基甲酯、乙酸乙氧基乙酯等；3-氧基丙酸烷基酯类如3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等；3-烷氧基丙酸烷基酯类如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯等；2-氧基丙酸烷基酯类如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等；2-烷氧基丙酸烷基酯类如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸甲酯等；2-氧基-2-甲基丙酸酯类如2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯等；2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等的单氧基一元羧酸烷基酯类；酯类如2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯；或酮酸酯类如丙酮酸乙酯。此外，所述溶剂可以是N-甲基甲酰胺、N,N二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲亚砜、苯甲基乙醚、二己醚、乙酰丙酮、异佛乐酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、马来酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、乙酸苯基溶纤剂（phenylcellosolve acetate）等。这些溶剂可单独使用或组合使用。

所述溶剂，考虑到可混溶性、反应性等，可包括二醇醚类如乙二醇单乙醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯类如乙酸乙基溶纤剂等；酯类如2-羟基丙酸乙酯等；二乙二醇烷基醚类如二乙二醇单甲醚等；或丙二醇烷基醚乙酸酯类如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等。

所述溶剂可以余量包括，特别地，基于所述光敏树脂组合物总量范围为20到90wt%的量。当所述溶剂以所述范围包含时，所述光敏树脂组合物可具有优良的涂层性能并在厚度高于或等于3μm的层内保持良好的光滑度。

（F）表面活性剂

所述光敏树脂组合物进一步包括表面活性剂以使所述颜料均匀分散在所述溶剂中并且改善匀染性能（流平性能，leveling performance）。

所述表面活性剂可以是基于氟的表面活性剂。

所述基于氟的表面活性剂的实例包括由DIC Co.,Ltd.制造的F-482、F-484、F-478等，但不限于此。

所述表面活性剂可包括基于硅的表面活性剂以及所述基于氟的表面活性剂。

所述基于硅的表面活性剂的实例可包括Toshiba Silicon Co.,Ltd.制造的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440等，但不限于此。

基于100重量份的所述光敏树脂组合物，所述表面活性剂的含量可为0.01到5重量份，特别地，0.1到2重量份。当所述表面活性剂以该范围被包含时，在显影后所述组合物可具有更少的生成杂质。

（G）其它添加剂

所述光敏树脂组合物进一步包括其它添加剂如丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、或含乙烯基的或含（甲基）丙烯酰氧基的基于硅烷的偶联剂，以防止在涂层期间变污或弄脏，以调整匀染，或防止因非显影的图案残留。这些添加剂可取决于期望的性能以一定量调整。

此外，如果需要，所述光敏树脂组合物可另外包括环氧化合物以提高紧密接触性能和其它特性。

所述环氧化合物可包括环氧酚醛丙烯羧酸酯树脂（epoxy novolacacryl carboxylate resin）、邻甲酚酚醛环氧树脂、苯酚酚醛环氧树脂、四甲基联苯环氧树脂、双酚A型环氧树脂、脂环族环氧树脂、或它们的组合。

当包括所述环氧化合物时，可另外包括过氧化物引发剂或自由基聚合引发剂如基于偶氮的引发剂（azobis-based initiator）。

基于100重量份的所述光敏树脂组合物，所述环氧化合物的含量可为0.01到5重量份。当所述环氧化合物以上述范围包含时，可改善储存、紧密接触、和其它性能。

所述光敏树脂组合物在方法上没有特别限制，但可通过混合上述染料、基于丙烯基的粘结剂树脂、光聚合引发剂、光聚合单体、和溶剂、以及选择性地添加剂来制备。

根据另一个实施方式，提供了一种应用所述光敏树脂组合物制造的滤色器。

这种滤色器可用一般方法制造，但尤其是，应用所述光敏树脂组合物的旋涂、辊涂、狭缝涂布法等制备，以具有范围为从1.5到2.0μm的厚度。涂层后，用UV射线、电子束、或X射线辐照所述层以形成为滤色器所需的图案。所述UV射线波长区域范围为从190到450nm，特别地，从200nm到400nm。接下来，当所述涂层用碱显影溶液处理时，其未辐照区域可溶解，为图像滤色器形成图案。可根据R、G和B颜色的必要数量重复这个过程，制造有期望图案的滤色器。此外，通过热处理、光化射线辐照等固化显影获得的图像图案，结果改善了抗裂性、抗溶剂性等。

以下，参考实施例对本发明进行更详细说明。然而，这些是本发明的示例性实施方式，且不是限制性的。

（光敏树脂组合物的制备）

用以下组分制备光敏树脂组合物。

（A）染料

（A-1）基于次甲基的化合物

使用KCF R008（Kyung-In Synthetic Corporation）

（A-2）金属络合物

使用黄R（Yellow R）（Kyung-In Synthetic Corporation）

（A’）颜料

（A’-1）使用C.I.颜料红254和C.I.颜料红177以60:40的重量比混合的固体含量为4.9%的混合物。

（A’-2）使用C.I.颜料黄150。

（B）基于丙烯基的粘结剂树脂

使用重均分子量为28,000g/mol的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物，其以30:70的重量比混合。

（C）光聚合引发剂

使用由Ciba Specialty Chemicals Co.制造的CGI-124。

（D）光聚合单体

使用二季戊四醇六丙烯酸酯。

（E）溶剂

（E-1）使用丙二醇单甲醚乙酸酯和环己酮的混合物。

（E-2）使用丙二醇单甲醚乙酸酯和3-乙氧基丙酸乙酯的混合物。

（F）表面活性剂使用基于氟的表面活性剂（F-482，DIC Co.,Ltd.）。

实施例1

将2g所述光聚合引发剂（C）溶解到作为溶剂（E-1）的44.5g丙二醇单甲醚乙酸酯和15g环己酮中。所述溶液在室温下搅拌2小时。接着，加入2.9g基于次甲基的化合物A-1和0.1g金属络合物A-2并搅拌30分钟，然后加入15g基于丙烯基的粘结剂树脂（B）和20g光聚合单体（D）并在室温下搅拌2小时。接着，加入0.5g表面活性剂（F）并在室温下搅拌1小时。所述溶液过滤三次以去除杂质以便制备光敏树脂组合物。

实施例2

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，加入2.5g所述基于次甲基的化合物A-1和0.5g所述金属络合物A-2。

实施例3

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，加入2.0g所述基于次甲基的化合物A-1和1.0g所述金属络合物A-2。

实施例4

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，加入1.5g所述基于次甲基的化合物A-1和1.5g所述金属络合物A-2。

实施例5

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，加入1.3g所述基于次甲基的化合物A-1和1.7g所述金属络合物A-2。

比较例1

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，使用3.0g所述基于次甲基的化合物A-1且不使用所述金属络合物A-2。

比较例2

按照与实施例1相同的方法制备光敏树脂组合物，不同在于，使用3.0g所述金属络合物A-2且不使用所述基于次甲基的化合物A-1。

实施例6

将2g所述光聚合引发剂（C）溶解到作为溶剂（E-1）的29.5g丙二醇单甲醚乙酸酯和15g环己酮中。所述溶液在室温下搅拌2小时。接着，加入1g基于次甲基的化合物A-1和1g金属络合物A-2并搅拌30分钟，然后加入15g所述基于丙烯基的粘结剂树脂（B）和20g所述光聚合单体（D）并在室温下搅拌2小时。其中，加入14g所述颜料A’-1和2g所述颜料A’-2，并在室温下搅拌1小时，然后，加入0.5g所述表面活性剂（F）并在室温下搅拌1小时。所述溶液过滤三次以去除杂质以便制备光敏树脂组合物。

比较例3

将2g所述光聚合引发剂（C）溶解到作为溶剂（E-2）的29.8g丙二醇单甲醚乙酸酯和15g 3-乙氧基丙酸乙酯中。所述溶液在室温下搅拌2小时。接着，加入5g所述基于丙烯基的粘结剂树脂（B）和10g所述光聚合单体（D）并在室温下搅拌2小时。其中，加入33.8g所述颜料A’-1和3.9g所述颜料A’-2，并在室温下搅拌1小时，然后，加入0.5g所述表面活性剂（F）并在室温下搅拌1小时。所述溶液过滤三次以去除杂质以便制备光敏树脂组合物。

评估1：染料光谱特性评估

图1是实施例1中使用的基于次甲基的化合物的紫外谱图。图2是实施例1中使用的基于次甲基的化合物的荧光谱图。

参照图1和2，因为所述基于次甲基的化合物具有555nm的最大吸收波长和荧光，在比吸收波长更长的610nm处发射光。

（用于滤色器的图案形成）

根据实施例1到6和比较例1到3所述的光敏树脂组合物用旋涂法分别涂于10×10cm²的玻璃基底上，然后在90℃预烘烤3分钟。在空气中冷却生成物，然后用具有365nm波长的UV辐照至100mJ/cm²的曝光量，制造薄膜。辐照后，所述薄膜在230℃热空气干燥机中后烘烤30分钟，制备固化薄膜。

评估2：光敏树脂组合物的亮度和对比度

根据实施例1至6和比较例1至3所述的固化薄膜，根据以下方法测量其彩色坐标、亮度、和对比度。结果如下表1所示。

（1）彩色坐标（x和y）和亮度（Y）：使用色度计（MCPD3000，Korea Otsuka Pharmaceutical Co.,Ltd.）。

（2）对比度：使用对比度测量设备（Tsubosaka Electronic Co.Ltd.,CT-1,30,000:1）。

[表1]

从表1中可看出，根据一个实施方式所述的使用基于次甲基的化合物和所述金属络合物的混合染料的实施例1至5同时具有高亮度和高对比度。同样，从实施例1至4可以看出，由于所述基于次甲基的化合物用量减少，亮度和对比度提高，同时所述彩色坐标x和y增加。

同时，使用所述基于次甲基的化合物和所述金属络合物之间任何一个的比较例1和2，具有与传统彩色目标不同的彩色坐标，并且当单独使用所述基于次甲基的化合物时，所述对比度非常低，当单独使用所述金属络合物时，颜色几乎接近黄色。

同样，与使用所述基于次甲基的化合物、所述金属络合物和颜料的混合物的实施例6相比，单独使用颜料的比较例3具有低亮度和低对比度。

尽管本披露内容已结合目前被认为是实践上示例性的实施方式进行了描述，但应当理解的是，本发明并不局限于所披露的实施方式，而是相反地，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种变化和等同安排。上述实施方式是示例性，且不以任何方式进行限制。

Claims

1.一种光敏树脂组合物，包括：

染料，所述染料包括由以下化学式1表示的基于次甲基的化合物和金属络合物：

[化学式1]

其中，在化学式1中，

R⁷和R¹⁰各自独立地为氢、取代的或未取代的C1至C20烷基、取代的或未取代的(甲基)丙烯酸C1至C20烷基酯基、或取代的或未取代的C6至C30芳基，

n为从1到4的整数，且

A为卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-、或由以下化学式2-1和2-2表示的化合物中的一种：

[化学式2-1]

[化学式2-2]

所述金属络合物包含金属离子和选自以下中的至少一种的复合物：溶剂黄19、溶剂黄21、溶剂黄25、溶剂黄79、溶剂黄82、溶剂黄88、溶剂橙45、溶剂橙54、溶剂橙62、溶剂橙99、溶剂红8、溶剂红32、溶剂红109、溶剂红112、溶剂红119、溶剂红124、溶剂红160、溶剂红132、和溶剂红218，

所述金属络合物包含选自Mg、Ni、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe中的至少一种金属离子。

2.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，在化学式1中，每个R⁵、R⁶、R⁸和R⁹为取代的或未取代的C1至C20烷基，且每个R⁷和R¹⁰为取代的或未取代的C1至C20烷基。

3.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，在化学式1中，A是CF₃SO₃ ^-或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

4.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，所述基于次甲基的化合物具有400-700nm的再发射光波长。

5.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，所述金属络合物在200到650nm波长具有最大吸收峰。

6.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，基于所述光敏树脂组合物的总量，所述染料以1到80wt％的量存在。

7.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，所述光敏树脂组合物进一步包括颜料。

8.根据权利要求7所述的光敏树脂组合物，其中，所述颜料包括选自C.I.颜料红242、C.I.颜料红214、C.I.颜料红221、C.I.颜料红166、C.I.颜料红220、C.I.颜料红248、C.I.颜料红262、C.I.颜料红254、C.I.颜料红177、和C.I.颜料黄150中的至少一种。

9.根据权利要求7所述的光敏树脂组合物，其中，所述光敏树脂组合物以1:9至9:1的重量比包括所述染料和所述颜料。

10.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，所述光敏树脂组合物包括

0.1到30wt％的基于丙烯基的粘结剂树脂；

0.1到5wt％的光聚合引发剂；

0.1到30wt％的光聚合单体；和

余量的溶剂。

11.一种滤色器，应用权利要求1至10中任一项所述的光敏树脂组合物制造。