CN104166308B - 用于彩色滤光片的光敏树脂组合物及使用其的彩色滤光片 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于彩色滤光片的光敏树脂组合物及使用其的彩色滤光片,该用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，包括（A）黄色或橙色染料；（B）由以下化学式1表示的花菁染料和金属络合物染料的染料组合；（C）丙烯酰类粘合剂树脂；（D）可光聚合单体；（E）光聚合引发剂；以及（F）溶剂，以及使用其的彩色滤光片。在以下化学式1中，每个取代基与具体实施方式中描述的相同。[化学式1]

Description

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物及使用其的彩色滤光片

相关申请的引用

本申请要求于2013年5月16日提交韩国知识产权局的韩国专利申请第10-2013-0055937号的优先权和权益，通过引用将其全部内容结合于此。

技术领域

本公开涉及用于彩色滤光片的光敏树脂组合物和使用其的彩色滤光片。

背景技术

在众多种类的显示器中，液晶显示器具有亮度、薄、低成本、低操作电耗，以及对集成电路改善的附着性的优点，并已经广泛用于便携式计算机、监控器和TV屏幕。液晶显示器配备有通过重复单元像素形成的彩色滤光片，其中，组合红色（R）、绿色（G）、和蓝色（B）的三基色子像素。当邻近处理且随后通过颜色信号施加各子像素并控制各子像素的亮度时，由于三基色的组合单元像素显示特定的颜色。彩色滤光片由红（R）、绿（G）、和蓝（B）颜色的染料或颜料制成。这些颜色材料起到将背光单元中的白色光变成各自对应的彩色光的作用。由于颜色材料具有光谱，该光谱具有除所需的吸收波长和较小的吸收带外的非必要波长，因此可以改善彩色滤光片的显示性能。此外，要求颜色材料具有优良的耐热性、耐光性、和耐化学性以在彩色抗蚀剂蚀刻期间暴露于紫外线（UV）、酸和碱的条件下不会褪色或脱色。为了提高大屏幕液晶显示器（LCD）的颜色纯度，使 用通过增加着色剂浓度制备的光敏树脂组合物制造彩色滤光片。因此，在制造过程中要求光敏树脂组合物具有降低的显影速度以提高产率和产量，并且要求尽管很少曝光但光敏树脂组合物仍具有优异的灵敏度。通常，通过染色、电泳沉积（EPD）、印刷、颜料分散等方法在透明基板上涂覆三种以上的颜色制备彩色滤光片，最近已更广泛采用使用颜料分散的彩色抗蚀剂的颜料分散。通过重复一系列过程，诸如在包括黑色基质的透明基板上对包含着色剂的光聚合物组合物进行涂覆、曝光、显影、和固化，颜料分散法能形成着色的膜。该方法可改善耐热性和耐用性，其是彩色滤光片的非常重要的特性并可提供均匀的薄膜厚度。然而，尽管有着诸多优势，颜料分散法在亮度、对比度等方面不能实现现有水平或更高水平的色彩特性。因此，需要一种新方法以补偿由于分散颜料的颗粒特性而造成的对比度劣化并另外地确保高亮度。可以通过引入具有几个纳米的较小初级粒径或溶液态中无颗粒且具有耐久性的染料来实现另外的色彩特性的改善。

发明内容

本发明的一个实施方式提供一种用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其具有高吸光度、亮度、和对比度、以及优异的耐热性和耐化学性。

本发明的另一个实施方式提供一种利用用于滤光片的光敏树脂组合物制造的彩色滤光片。

本发明的一个实施方式提供一种用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，包含（A）黄色或橙色染料；（B）由以下化学式1表示的花菁染料和金属络合物染料的染料组合；（C）丙烯酸类粘合剂树脂；（D）可光聚合单体；（E）光聚合引发剂；和（F）溶剂：

[化学式1]

在上述化学式1中，

X₁和X₂各自独立地是碳、氮、氧或硫，

R1至R4和R11至R14各自独立地是氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20卤烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷氧基基团、取代或未取代的C2至C20烯基基团、取代或未取代的C2至C20炔基基团、取代或未取代的C3至C20环烷基基团、取代或未取代的C3至C20环烯基基团、取代或未取代的C3至C20环炔基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烷基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烯基基团、取代或未取代的C2至C20杂环炔基基团、取代或未取代的C6至C30芳基基团、取代或未取代的C2至C30杂芳基基团、或者取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团，

R5、R6、R8和R9各自独立地是氢原子或取代或未取代的C1至C20烷基基团，

R7和R10独立地是氢原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团、或取代或未取代的C6至C3芳基基团，

n是从1至4的整数，

a、b、c和d各自独立地是整数0或1，并且

A是卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-或下列化学式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]

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的黄色或橙色染料在约380nm至约500nm波长区域内具有约0%至约40%的透射率，在约570nm至约590nm波长区域内具有约50%至约100%的透射率。

黄色或橙色颜料可选自直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒染染料、硫化染料、还原染料、偶氮型（azoic）染料、分散染料、活性染料、氧化染料、醇溶染料、偶氮（azo）染料、蒽醌染料、靛蓝染料、碳鎓离子染料、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、花菁染料、次甲基染料、以及它们的组合。

黄色或橙色染料可选自溶剂黄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、以及它们的组合。

由以上化学式1表示的花菁染料的R5、R6、R8、和R9可以独立地是氢原子或取代或未取代的C1至C20烷基基团。

由以上化学式1表示的花菁染料的R7和R10可以独立地是氢原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团、或取代或未取代的C6至C30芳基基团。

由以上化学式1表示的花菁染料的A可以是CF₃SO₃ ^-或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

由以上化学式1表示的花菁染料可以在约400nm至约700nm波长内重新发射光。

花菁染料可以是黄色染料、橙色染料、或红色染料。

金属络合物染料在约200nm至约650nm内可以有最大吸收峰。

金属络合物染料可以包括至少一种选自Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe的金属离子。

金属络合物染料可包括金属离子和选自选自以下的至少一种的组合：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。

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物可进一步包含颜料。

颜料可包括红色颜料、黄色颜料、橙色颜料、以及它们的组合。

红色颜料可包括选自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、C.I.颜料红270、和C.I.颜料红272的至少一种。

黄色颜料可包括选自C.I.黄颜料139、C.I.黄颜料138、和C.I.黄颜料150的至少一种。

光敏树脂组合物可包含重量比为约1:9至约9:1的花菁染料和颜料。

光敏树脂组合物可包含约0.1wt%至约5wt%的黄色染料或橙色染料（A）；约1wt%至约80wt%的包含花菁染料和金属络合物的染料（B）；约0.1wt%至约30wt%的丙烯酸类粘合剂树脂（C）；约0.1wt%至约30wt%的可光聚合单体（D）；约0.1wt%至约5wt%的光聚合引发剂（E）；以及余量的溶剂（F）。

本发明的另一个实施方式提供一种使用用于彩色滤光片的光敏树脂组合物制造的彩色滤光片。

本发明的其它实施方式包含在以下具体实施方式中。

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物具有高亮度和对比度，从而可能实现具有优异的耐热性和耐化学性的彩色滤光片。这种用于彩色滤光片的光敏树脂组合物在维持适当对比度的同时可实现高亮度，尤其是在诸如LED光源的短波长内具有低透射率的装置。

具体实施方式

在下文中，详细描述本发明的实施方式。然而，这些实施方式是示例性的，并且本公开不限于此。

如本文中所使用的，当没有另外提供具体定义时，术语“取代的”可指用卤素原子（F、Cl、Br或I）、羟基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亚氨基、叠氮基、脒基、肼基、亚联氨基、羰基、氨甲酰基、巯基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸基或其盐、C1-C20烷基、C2-C20烯基、C2-C20炔基、C6-C30芳基、C3-C20环烷基、C3-C20环烯 基、C3-C20环炔基、C2-C20杂环烷基、C2-C20杂环烯基、C2-C20杂环炔基、或它们的组合，来代替化合物的至少一个氢。

如在本文中使用的，当没有另外提供具体定义时，术语“杂环烷基”、“杂环烯基”、“杂环炔基”、“杂环亚烷基”指包含N、O、S或P中的至少一个杂原子的环烷基、环烯基、环炔基和环亚烷基环状化合物。

如在本文中使用的，当没有另外提供具体定义时，“(甲基)丙烯酸酯”指的是“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。

根据一个实施方式的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物包含（A）黄色或橙色染料；（B）由以下化学式1表示的花菁染料和金属络合物染料的燃料组合；（C）丙烯酸类粘合剂树脂；（D）可光聚合单体；（E）光化聚合引发剂；以及（F）溶剂。

在下文中，详细描述每一组分。

（A）黄色或橙色染料

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的黄色或橙色染料在约380nm至约500nm波长区域内可以具有约0%至约40%的透射率，在约570nm至约590nm波长区域内可以具有约50%至约100%的透射率。具体地，黄色或橙色染料在约570nm至约590nm波长区域内具有约90%至约100%的透射率。

具体地，黄色或橙色染料在约380nm至约450nm波长区域内可以具有约0%至约1%的透射率，并且在约450nm至约550nm波长区域内可以具有约1%至约100%的透射率。

黄色或橙色染料可选自直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒染染料、硫化染料、还原染料、偶氮型染料、分散染料、活性染料、氧化染料、 醇溶染料、偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、碳鎓离子染料、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、花菁染料、次甲基染料、以及它们的组合。

具体地，黄色或橙色染料可选自溶剂黄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、以及它们的组合。

基于光敏树脂组分的总量可以以约0.1wt%至约5wt%的量包含黄色或橙色染料。当黄色或橙色染料包括在范围内时，在包括LED背光的LCD中可获得高亮度同时维持适当的对比度。

（B）包含花菁染料和金属络合物染料的染料组合

（B-1）花菁染料

花菁染料可使用以下化学式1表示的化合物。

[化学式1]

在上述化学式1中，

X₁和X₂各自独立地是碳、氮、氧或硫，在以上化学式1中，R1至R4和R11至R14各自独立地是氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20卤烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷氧基基团、取代或未取代的C2至C20烯基基团、取代或未取代的C2至C20炔基基团、取代或未取代的C3至C20环烷基基团、取代或未取代的C3至C20环烯基、取代或未取代的C3至C20环炔基、取代或未取代的C2至C20杂环烷基、取代或未取代的C2至C20杂环烯基基团、取代或未取代的C2至C20杂环炔基基团、取代或未取代的C6至C30芳基基团、取代或未取代的C2至C30杂芳基基团。

具体地，在以上化学式1中，R5、R6、R8和R9可以各自独立地是氢原子或取代或未取代的C1至C20烷基，并且更具体地，各自独立，取代或未取代的C1至C20烷基。

在以上化学式1中，R7和R10可以各自独立地是，氢原子、取代或未取代的C1至C20烷基、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团、或取代或未取代的C6至C30芳基、并且具体地，各自独立地是，取代或未取代的C1至C20烷基。

在以上化学式1中，n可以是1至4的整数。

在以上化学式1中，a、b、c和d单独地是0或1的整数。

在以上化学式1中，A可以是卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-或由以下化学式2-1和2-2表示的一个化合物，并且具体地，各自独立地是CF₃SO₃ ^-、或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

[化学式2-1]

[化学式2-2]

花菁染料是本身被染的分子并吸收光谱可见区的光，就像典型的染料。然而，与典型染料不同的是，次甲基类化合物是重新发出波长大于吸收光波长的可见光谱的荧光的分子。花菁染料的重新发射的光的波长可以在约400nm至约700nm范围内。

花菁染料可以是黄色、橙色、或红色染料。在示例性实施方式中，花菁染料可以是红色染料。

当使用花菁染料时，由于高透射率可实现具有高亮度的彩色滤光片，通过由于引入至花菁染料结构的交联终端的热交联通过增加固化程度可提供具有优异耐热性和耐化学性的用于彩色滤光片的组合物。

（B-2）金属络合物染料

金属络合物染料可以是在约200nm至约650nm波长区域内具有最大吸收峰的化合物，并且如果在该范围内具有吸收波长，可以是具有可溶于有机溶剂中的所有颜色的任何金属络合物染料，以便通过染料的组合调整色座标。

具体地，金属络合物染料可包括在约200nm至约400nm波长区域内具有最大吸收峰的黄色燃料、在约300nm至约500nm波长区域内具有最大吸收峰的橙色染料、在约500nm至约650nm波长区域的具有最大吸收峰的红色染料、以及它们的组合。

金属络合物可以是直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒染染料、硫化染料、还原染料、偶氮型染料、分散染料、活性染料、氧化染料、醇 溶染料、偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、碳鎓离子染料、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、花菁染料、聚次甲基染料、或它们的组合。

金属络合物可包括至少一种选自Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe的金属离子。

金属络合物染料可以是溶剂黄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中的至少一种与金属离子的复合物。

花菁染料和金属络合物染料的染料组合物可提供高对比度和高亮度。

花菁染料和金属络合物染料可以以约50:1至约1:50，具体地约30:1至约1:30，并且更加具体地约5:1至约1:5的重量比混合。在该重量比范围内，亮度和对比度会进一步改善。

具体地，彩色滤光片在约500nm至约800nm内具有大于或等于约95%的透射率。

花菁染料和金属络合物染料的溶解度大于或等于5，并且具体地，对于根据一个实施方式的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物中所使用的溶剂，即，下述的溶剂（F）溶解度为约5至约10。溶解度是指溶解于100g溶剂中的染料的量。当花菁染料和金属络合物染料的溶解度在以上范围内时，可确保与根据一个实施方式的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的其他组分的兼容性和着色性能，并且可防止染料的沉淀。

溶剂可以是，例如丙二醇单甲醚乙酸酯（PGMEA）、乳酸乙酯（EL）、聚乙二醇乙酸乙酯（EGA）、环己酮、3-甲氧基-1-丁醇、或它们的组合。

花菁染料可具有高耐热性。换言之，当用热解重量分析仪（TGA）测量时，热解温度可能高于或等于约200℃，并且具体地约200℃至约400℃。

具有该特性的花菁染料可以有效用于彩色滤光片中，如LCD和LED，在期望的色座标中产生高亮度和高对比度。

基于光敏树脂组合物的总量，花菁染料和金属络合物染料的染料组合可以为约1至约80wt%的量，并且具体地约1至约20wt%的量。当在该范围内使用花菁染料和金属络合物染料的染料组合时，可在期望的色座标中示显示出高亮度和对比度。

（B’）颜料

可进一步将颜料与染料混合并使用，在这种情况下，亮度和对比度可能会更改善得更多。

颜料可具体地使用红色、黄色、或橙色颜料。

红色颜料可具体地包括比色指数的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等，并且他们可单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。

颜料可包括诸如C.I.黄颜料139、C.I.黄颜料138、C.I.黄颜料150中至少一种以获得给定颜色的特性。

颜料可制备为分散液并包含在光敏树脂组合物中。这种颜料分散液可以包含颜料和溶剂、分散剂、粘合剂树脂等。

在颜料分散液中使用的溶剂可以是乙二醇乙酸酯、乙基溶纤剂、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、环己酮、丙二醇甲醚、3-甲氧基-1-丁醇等，并且具体地可使用丙二醇甲醚乙酸酯。

在颜料分散液中使用的分散剂有助于使颜料均匀分散，并可包括非离子、阴离子、或阳离子分散剂。分散剂的实例包括聚亚烷基二醇或其酯、聚氧化烯、多元醇酯氧化烯加成产物（polyhydric alcohol ester alkylene oxide addition product）、醇氧化烯加成产物、磺酸酯、磺酸盐、羧酸酯、羧酸盐、烷基酰胺氧化烯加成产物、烷基胺，并且它们可以单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。

在颜料分散液中使用的粘合剂树脂可以是包含羧基的丙烯酸类树脂并可改善像素的图案化性能以及颜料分散液的稳定性。

颜料的初级粒径范围为约10nm至约70nm。当该颜料具有上述范围内的初级粒径时，其在分散液中具有优异的稳定性，并可改善像素的分辨率。

对颜料的次级粒径没有特别限制，但是当考虑到像素的分辨率时，可以具有小于或等于约200nm，具体地范围从约70nm至约100nm范围内的次级粒径。

染料和颜料按从约1：9至约9：1，并且具体地，从约3：7至约7：3范围内的重量比混合。当在范围内混合时，组合物不仅可以维持彩色特性也可具有高亮度和对比度。

基于用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的总量，花菁染料和金属络合物染料的染料组合可以是约1wt%至约80wt%的量，并且具体地约5wt%至约50wt%。当在范围内使用花菁染料和金属络合物染料的染料组合时，可在期望的色座标中显示出高亮度和对比度。

（C）丙烯酸类粘合剂树脂

丙烯酸类粘合剂树脂是第一烯类不饱和单体和与第一烯类不饱和单体可共聚的第二烯类不饱和单体的共聚物，并且是包含至少一个丙烯酸类重复单元的树脂。

第一烯类不饱和单体是包含至少一个羧基的烯类不饱和单体。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。

基于丙烯酸类粘合剂树脂的总量，可以以范围从约5wt%至约50wt%，具体地以从约10wt%至约40wt%的量包含第一烯类不饱和单体。

第二烯类不饱和单体的实例可以包括芳族乙烯基化合物，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-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(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；诸如此类。它们可以单独使用或作为两种或更多种的混合物使用。

丙烯酸类粘合剂树脂的实例可以包括甲基丙烯酸/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-羟基乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚物等，但不限于此。他们可以单独使用或以两种或更多种的混合物使用。

丙烯酸类粘合剂树脂可以具有从约3000g/mol至约150,000g/mol，具体地，从约5000g/mol至约50,000g/mol，并且更具体地，从约20,000g/mol至约30,000g/mol。当丙烯酸类粘合剂树脂具有在此范围内的重均分子量时，组合物可以具有与基板之间的优异紧密接触性能、良好的物理和化学性能以及适宜的粘度。

丙烯酸类粘合剂树脂的酸值范围可以从约15mgKOH/g至约60mgKOH/g，具体地，从约20mgKOH/g至约50mgKOH/g。当丙烯酸类粘合剂树脂具有此范围内的酸值时，可以带来优异的像素分辨率。

基于用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的总量，可以以范围从约0.1wt%至约30wt%，并且具体地从约5wt%至约20wt%的量包含丙烯酸类粘合剂树脂。当丙烯酸类粘合剂树脂包含在此范围内时，组合物可以具有优异的显影性和改善的交联性，从而当制造彩色滤光片时具有优异的表面平整度。

（D）可光聚合单体

光聚合单体可以包括具有两个或更多个羟基基团的多官能单体。可光聚合单体的实例可以包括丙烯酸甘油酯、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、线性酚醛环氧丙烯酸酯（novolacepoxyacrylate）、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯等。

基于用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的总量，可以以范围从约0.1wt%至约30wt%，并且具体地从约5wt%至约20wt%的量包含光聚合单 体。当光化聚合单体包含在该范围内时，组合物可以具有优异的图案特性和显影性。

（E）光聚合引发剂

光聚合引发剂可以是彩色滤光片的光敏树脂组合物中常用的光聚合引发剂，且可以包括苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、噻吨酮类化合物、安息香类化合物、三嗪类化合物、肟类化合物、或它们的组合。

苯乙酮类化合物可以包括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-吗啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉苯基)-丁-1-酮等。

二苯甲酮类化合物可以包括二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸酯、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸酯化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。

噻吨酮类化合物可以包括噻吨酮、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。

安息香类化合物可以包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苄基二甲基缩酮等。

三嗪类化合物可以包括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、2-4-三氯甲基(胡椒基)-6-三嗪、2-4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。

肟类化合物可以包括2-(邻苯甲酰基肟基)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(邻乙酰基肟基)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮等。

光聚合引发剂可以包括除上述光聚合引发剂之外的咔唑类化合物、二酮类化合物、硼酸锍类化合物、重氮类化合物、二咪唑类化合物等。

基于用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的总量，可以以范围从约0.1wt%至约5wt%，具体地从约1wt%至约3wt%的量包含光聚合引发剂。当光聚合引发剂包含在范围内时，在用于制备彩色滤光片的图案形成过程期间曝光时，组合物可以进行充分的光聚合，实现优异灵敏性并改善透射率。

（F）溶剂

溶剂不受具体限制，但是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、甲基苯基醚、四氢呋喃等；二醇醚类，如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚等；乙酸溶纤剂类，如甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、二乙基溶纤剂乙酸酯等；卡必醇类，如甲基乙基卡必醇、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、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯类，如丙二醇甲基乙基乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等；芳烃类，如甲苯、二甲苯等；酮类，如甲基乙基酮、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；氧基乙酸烷基酯类，如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯等；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-羟基丙酸烷基酯类，如2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基丙酸丙酯等；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-羟基-2-甲基丙酸酯类，如2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯等；2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯类，如2-甲氧基-2-甲基丙烯酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等；酯类，如丙酸2-羟基乙酯、丙酸2-羟基-2-甲基乙酯、乙酸羟基乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯等；或者酮酸酯化合物，如丙酮酸乙酯。此外，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、苄基乙基醚、二己醚、乙酰丙酮、异佛尔酮、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、苯基溶纤剂乙酸酯等。这些溶剂可以单独使用或作为它们的混合物使用。

考虑到相容性、反应性等，溶剂可以包括二醇醚类，如乙二醇单乙醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯类，如乙基溶纤剂乙酸酯等；酯类，如丙酸2-羟基乙酯等；二乙二醇类，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。

可以以余量，并且具体地，基于光敏树脂组合物的总量，以约20wt%至约90wt%的量包含溶剂。当溶剂包含在此范围内时，光敏树脂组合物可以具有优异的涂覆性能并且可以在具有大于或等于约3μm厚度的层中保持改善的平整度。

（G）表面活性剂

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物还可进一步包含表面活性剂，以使颜料能均匀分散在溶剂中，并改善流平性。

表面活性剂可以是氟类表面活性剂。

氟类表面活性剂的实例可包括由DIC Co.,Ltd.制备的F-482、F-484、F-478，但不限于此。

表面活性剂可包括硅酮类表面活性剂以及氟类表面活性剂。

硅酮类表面活性剂的实例可包括由Toshiba Silicon Co.,Ltd.制备的TSF400、TSF401、TSF410、TSF4440等，但不限于此。

基于光敏树脂组合物的100重量份，可以以从约0.01至约5重量份的范围的量，并且更具体地，从约0.1至约2重量份的范围的量包含表面活性剂。当表面活化剂包含在该范围内时，组合物可以具有较少量的在显影后产生的杂质。

（H）其他添加剂

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物可进一步包含其他添加剂，如丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、或含有乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的硅烷类偶联剂，以防止在涂覆期间的污点或斑点、便于调整均化（流平）或便于防止由于未显影而产生的图案残渣。可以根据所需性能按量调节这些添加剂。

此外，如果需要，用于彩色滤光片的光敏树脂组合物可以另外包含环氧化合物以改善紧密接触性和其它特性。

环氧化合物可以包括环氧线性酚醛丙烯基羧酸酯树脂、邻甲酚线性酚醛环氧树脂、苯酚线性酚醛环氧树脂、四甲基二苯基环氧树脂、双酚A-型环氧树脂、脂环族环氧树脂、或它们的组合。

当包含环氧化合物时，能够另外包含过氧化物引发剂或自由基聚合引发剂，如偶氮类引发剂。

基于100重量份的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，可以以约0.01重量份至约5重量份的量包含环氧化合物。当环氧化合物包含在该范围内时，可改善储存性、紧密接触力等。

用于彩色滤光片的光敏树脂组合物在方法方面没有特别的限制，但可通过混合染料、丙烯酸类粘合剂树脂、光聚合引发剂、光聚合单体和溶剂、以及任选添加剂来制备。

根据本发明的另一实施方式，提供使用光敏树脂组合物制造的彩色滤光片。

这种彩色滤光片可以用通用方法制造，但特别地使用光敏树脂组合物的旋涂、辊涂、狭缝涂覆等方法制造，以具有约1.5至约2.0μm范围内的厚度。涂覆之后，用UV射线、电子束或X-射线辐照该层以形成彩色滤光片所需的图案。UV射线可以具有约190至约450nm，且具体为约200至约400nm范围的波长区域。然后，当经涂覆的层用碱性显影液处理时，可以溶解其中未被辐照的区域，形成用于图像彩色滤光片的图案。取决于R、G、和B颜色的必要数量来重复该过程，制成具有期望图案的彩色滤光片。此外，通过热处理、光化射线辐照等固化通过显影获得的图像图案，结果改善了抗裂性、耐溶剂性等。

在下文中，优选将参照实施例来更详细地说明本发明。然而，这些实施例在任何情况下不能解释为限制本发明的范围。

（制备用于彩色滤光片的光敏树脂组合物）

使用以下组分制备光敏树脂组合物。

（A）黄色或橙色染料

（A-1）黄色染料

使用黄色6G（Lanxess Corporate）。

（A-2）橙色染料

使用KCF O009（Kyung-In Synthetic Corporation）。

（B-1）花菁染料

使用KCF R038（Kyung-In Synthetic Corporation）。

（B-2）金属络合物染料

使用KCF R037（Kyung-In Synthetic Corporation）。

（C）丙烯酰类粘合剂树脂

使用具有28,000g/mol重均分子量的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物（混合重量比为30/70）。

（D）可光聚合单体

使用二季戊四醇六丙烯酸酯。

（E）光聚合引发剂

使用Ciba Specialty Chemicals Co.的CGI-124。

（F）溶剂

使用丙二醇单甲醚乙酸酯和3-乙氧基丙烯酸乙酯的混合物。

(G）表面活化剂

使用氟类表面活化剂（F-482,DIC Co.,Ltd.）。

实施例1

2g光聚合引发剂(D)溶解于作为溶剂（F）的44.5g丙二醇单甲醚乙酸酯和15g3-乙氧基丙烯酸乙酯中，然后在室温下搅拌2小时。接着，加入0.2g黄色染料（A-1）、2.7g花菁染料（B-1）、和0.1g金属络合物（B-2）并搅拌30分钟，然后加入15g丙烯酰类粘合剂树脂（C）和20g可光聚合单体（E）并在室温下搅拌2小时。接着，加入0.5g表面活性剂（G）并在室温下搅拌1小时。过滤溶液三次以除去杂质以便制备光敏树脂组合物。

实施例2

根据与实例1相同的方法制备光敏树脂组合物，除了使用0.4g黄色染料（A-1）来代替0.2g，以及使用和2.5g花菁染料（B-1）来代替2.7g。

实施例3

根据与实例1相同的方法制备光敏树脂组合物，除了使用0.4g橙色染料（A-2）来替代黄色染料（A-1）并使用花菁染料（B-1）。

比较例1

根据与实例1相同的方法制备光敏树脂组合物，除了使用2.9g而不是使用2.7g的花菁染料（B-1），并且不使用黄色或橙色染料（A）。

比较例2

根据与实例1相同的方法制备光敏树脂组合物，除了另外使用0.2g黄色颜料Y138并且不使用黄色或橙色染料（A）。

（性能评估1：亮度测量）

为了测量亮度，根据实例1至3和比较例1和2的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物分别被涂覆在1mm-厚的去油的玻璃基板上至1μm至2μm厚并在90℃下在加热板上干燥3分钟，获得各个薄膜。冷却获得的薄膜，辐射100mJ/cm²的曝光剂量（参考365nm）并在强制对流干燥炉中在230℃下干燥30分钟。亮度是分光光度计（Otsuka Electronics Co.,Ltd，MCPD3000），并在下面表1中示出结果。

使用色度计（Otsuka Electronics Co.,Ltd.，MCPD3000）测量色座标（x和y）和亮度（Y），并参考LED光源转换。

（性能评估2：对比度的测量）

为了测量对比度，根据实例1至3和比较例1至2的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物被分别在1mm厚，10cm×10cm宽度的去油玻璃基板（原玻璃）上使用旋涂机（KDNS有限责任公司的K-旋转8）旋涂至2μm厚，在90℃的加热板上软烘烤90秒，并冷却至室温1分钟。通过使用由Tsubosaka Electric Co.,Ltd制成的对比度测试仪CT-1在打开和关闭偏光器时对每个光量进行测量，并根据以下等式1计算对比度。在下面表1中示出对比度的测量结果。

○：对比度大于或等于15000

△：对比度大于或等于5000且小于10000

X：对比度小于10000

[等式1]

对比度=L_开/L_关

L_开：当偏光器片打开时的光量

L_关：当偏光器片关闭时的光量

（表1）

从表1看，使用根据一个实施方式的黄色或橙色染料的实施例1至3同时显示出高亮度和对比度的。从实施例1至3的结果来看，随着黄色和橙色染料的量的增加，花菁染料的量减小，色座标y增加并且亮度和对比度变得更高。

另一方面，仅使用花菁染料和金属络合物的比较例1具有与常规色彩目标不同的色座标并显示出低亮度。

使用黄色颜料的比较例2显示出低亮度和对比度。

从结果来看，与仅包含花菁染料和金属络合物染料的染料组合而没有黄色或橙色染料的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物相比，根据一个实施方式的包含黄色或橙色染料以及花菁染料和金属络合物染料的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物在维持适当的对比度的同时实现进一步改善的亮度。

虽然已经结合目前被认为是实践上示例性实施方式描述了本发明，但应当理解，本发明并不限于所公开的实施方式，而是相反，旨在涵盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同安排。因此，应当将上述实施方式理解为示例性的而不以任何方式限制本发明。

Claims (17)

1.一种用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，包含：

(A)0.1wt％至5wt％的黄色或橙色染料；

(B)由以下化学式1表示的花菁染料和金属络合物染料的染料组合；

(C)丙烯酸类粘合剂树脂；

(D)可光聚合单体；

(E)光聚合引发剂；以及

(F)溶剂：

[化学式1]

其中，在以上所述化学式1中，

X₁和X₂各自独立地是碳、氮、氧或硫，

R1至R4和R11至R14各自独立地是氢原子、卤素原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20卤烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷氧基基团、取代或未取代的C2至C20烯基基团、取代或未取代的C2至C20炔基基团、取代或未取代的C3至C20环烷基基团、取代或未取代的C3至C20环烯基基团、取代或未取代的C3至C20环炔基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烷基基团、取代或未取代的C2至C20杂环烯基基团、取代或未取代的C2至C20杂环炔基基团、取代或未取代的C6至C30芳基基团、取代或未取代的C2至C30杂芳基基团、或者取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团，

R5、R6、R8和R9各自独立地是氢原子或取代或未取代的C1至C20烷基基团，

R7和R10独立地是氢原子、取代或未取代的C1至C20烷基基团、取代或未取代的C1至C20烷基(甲基)丙烯酸酯基团、或取代或未取代的C6至C30芳基基团，

n是从1至4的整数，

a、b、c和d各自独立地是0或1的整数，以及

A是卤素离子、ClO₄ ^-、BF₄ ^-、SbF₆ ^-、CF₃SO₃ ^-、N(SO₂CF₃)₂ ^-或由下列化学式2-1和2-2表示的化合物中的一个：

[化学式2-1]

[化学式2-2]

2.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述黄色或橙色染料在380nm至500nm波长区域内具有0％至40％的透射率，并且在570nm至590nm波长区域内具有50％至100％的透射率。

3.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述黄色或橙色染料选自直接染料、酸性染料、碱性染料、酸性媒染染料、硫化染料、还原染料、偶氮型染料、分散染料、活性染料、氧化染料、醇溶染料、偶氮染料、蒽醌染料、靛蓝染料、碳鎓离子染料、酞菁染料、硝基染料、喹啉染料、花菁染料、次甲基染料、以及它们的组合。

4.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述黄色或橙色染料选自溶剂黄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、以及它们的组合。

5.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述黄色或橙色染料在380nm至450nm波长区域内具有0％至1％的透射率，并且在450nm至550nm波长区域内具有1％至100％的透射率。

6.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，在以上所述化学式1中，A是CF₃SO₃ ^-或N(SO₂CF₃)₂ ^-。

7.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，由以上所述化学式1表示的花菁染料在400nm至700nm的波长内重新发射光。

8.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述花菁染料是红色染料。

9.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述金属络合物染料在200nm至650nm的波长内具有最大吸收峰。

10.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述金属络合物染料包含至少一种选自Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、和Fe的金属离子。

11.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述金属络合物染料包括金属离子和选自以下至少一种的复合物：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。

12.根据权利要求1所述的光敏树脂组合物，其中，所述用于彩色滤光片的光敏树脂组合物还包含颜料。

13.根据权利要求12所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述颜料包括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.黄色颜料150中的至少一种。

14.根据权利要求12所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述用于彩色滤光片的光敏树脂组合物包含重量比为1：9至9：1的所述花菁染料和所述颜料。

15.根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物，其中，所述用于彩色滤光片的光敏树脂组合物包含：

0.1wt％至5wt％的所述黄色或橙色染料(A)；

1wt％至80wt％的包含所述花菁染料和金属络合物的所述染料(B)；

0.1wt％至30wt％的所述丙烯酸类粘合剂树脂(C)；

0.1wt％至30wt％的所述可光聚合单体(D)，

0.1wt％至5wt％的所述光聚合引发剂(E)；以及

余量的所述溶剂(F)。

16.一种使用根据权利要求1所述的用于彩色滤光片的光敏树脂组合物制造的彩色滤光片。

17.根据权利要求16所述的彩色滤光片，其中，所述彩色滤光片被应用于LED光源。