CN104298075A - 着色感光性树脂组合物、包含其的滤色器和显示装置 - Google Patents

着色感光性树脂组合物、包含其的滤色器和显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及着色感光性树脂组合物、包括该着色感光性树脂组合物的滤色器和显示装置,该着色感光性树脂组合物为与蓝色背光单元(BLU)组合使用的着色感光性树脂组合物,其特征在于,包含(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)光聚合性化合物、(D)光聚合引发剂和(E)溶剂,所述(A)着色剂的含量相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为0.5~25重量%。

Description

着色感光性树脂组合物、包含其的滤色器和显示装置
技术领域
本发明涉及一种着色感光性树脂组合物、包含所述着色感光性树脂组合物的滤色器以及显示装置。
背景技术
滤色器(color filter)内置于诸如互补金属氧化物半导体(complementarymetal oxide semiconductor:CMOS)、电荷耦合器件(charge coupled device:CCD)等图像传感器的彩色摄像装置内,实际可在获得彩色图像时使用。除此以外,滤色器由于广泛用于摄像元件、等离子显示面板(PDP)、液晶显示装置(LCD)、场发射显示器(FEL)、发光显示器(LED)等,其应用范围正在急速扩大。近年来,尤其是LCD的用途在进一步扩大,因此在再现LCD色彩的基础上,滤色器被认作是最重要的构件之一。
用于彩色液晶显示装置或摄像元件等的滤色器通常通过旋涂,将包含相当于红色、绿色以及蓝色等各种颜色的着色材料的着色感光性树脂组合物均匀涂布在图案形状形成为黑色矩阵的基板上之后,进行加热干燥(以下,也称为“预烘焙”)形成涂膜,并将形成的涂膜进行曝光及显影,并且,根据需要,进一步按照每种颜色反复进行加热硬化(以下,也称为“后烘焙”)的操作以形成各种颜色的像素而制造。这里,形成为图案形状的着色矩阵通常由黑色感光性树脂组合物形成。
一般,由于称为色域的目标,在白色背光单元(White back light unit,BLU)中,用滤色器呈现红色、绿色以及蓝色的颜色,将具有这些点的面积称为颜色再现区域。在通常的显示器中,如上所述,通过将白色BLU与具有红色、绿色以及蓝色的滤色器进行组合而构成显示器,白色BLU采用通常所知的CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp:冷阴极管)、LED(Light Emitting Diode:发光二极管)或OLED(Organic Light-Emitting Diode:有机发光二极管)而制造。
近年来,随着显示器大型化的急速推进,高对比度化的持续要求,使用染料或同时使用染料和颜料的方法替代作为现有感光性树脂组合物的着色方法而使用的颜料分散法。但是,如上所述,使用染料的滤色器用的着色感光性树脂组合物以及同时使用染料和颜料的Hybrid型滤色器用着色感光性树脂组合物虽然可以提供透过度优异的滤色器,但根据被使用的染料以及光引发剂的种类,可能发生灵敏度降低的情况。为此,为了解决上述问题并防止滤色器的灵敏度降低的研究正积极开展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种与蓝色背光单元(BLU)组合使用,包含极低含量的着色剂且显示出高亮度的着色感光性树脂组合物。
另外,本发明的目的在于提供一种包括由所述着色感光性树脂组合物形成的蓝色图案的滤色器和包括所述滤色器以及蓝色背光单元(BLU)的显示装置。
为了达到上述目的,本发明提供了一种着色感光性树脂组合物,该着色感光性树脂组合物与蓝色背光单元(BLU)组合使用,其特征在于,包含(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)光聚合性化合物、(D)光聚合引发剂以及(E)溶剂,所述(A)着色剂的含量相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为0.5~25重量%,优选为1~20重量%,更优选为2~15重量%。
另外,本发明提供一种滤色器,其特征在于,所述滤色器包括由所述着色感光性树脂组合物制造的彩色图案。
进而,本发明提供一种显示装置,所述显示装置包括所述滤色器以及蓝色背光单元(BLU)。
本发明的着色感光性树脂组合物由于与蓝色背光单元(BLU)组合使用,不管是否是低含量的着色剂,仍然可以显示高亮度值。另外,包括采用所述着色感光性树脂组合物制造的滤色器以及蓝色背光单元(BLU)的显示装置可以提供能效高、功耗低的高品质显示装置。
附图说明
图1是测量并示出蓝色背光单元(BLU)的波长的图表;
图2是测量并示出白色背光单元(BLU)的波长的图表。
具体实施方式
下面,进一步详细说明本发明。
本发明的着色感光性树脂组合物,与蓝色背光单元(BLU)组合使用,包含(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)光聚合性化合物、(D)光聚合引发剂以及(E)溶剂,所述(A)着色剂的含量相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为0.5~25重量%,优选1~20重量%,进一步优选2~15重量%。
由于所述着色感光性树脂组合物的图案亮度在50以上,通过蓝色背光单元(BLU),580nm以下的波长具有90%以上,且以蓝色波长为主,因此,本发明的着色感光性树脂组合物可以获得精细的颜色控制效果。
(A)着色剂
所述着色剂可使用该领域中通常使用的有机颜料、无机颜料以及染料。
(a1)颜料
颜料(a1)包含有机颜料和无机颜料。
所述有机颜料可以使用用于印刷油墨、油墨喷墨等各种颜料,具体地,可列举出例如酞菁(水溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料)、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚满酮颜料、异二氢吲哚颜料、苝颜料、芘酮颜料、二噁嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌颜料、蒽嘧啶颜料、蒽垛蒽醌(anthanthrone)颜料、阴丹酮(indanthrone)颜料、黄烷士酮颜料、皮蒽酮(pyranthrone)颜料或二酮吡咯并吡咯颜料等。
所述无机颜料可列举出诸如金属氧化物或金属配位化合物等的金属化合物,具体诸如铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑或炭黑等金属的氧化物或复合金属氧化物等。
尤其,所述有机颜料以及无机颜料具体可列举出诸如以显色指数(Thesociety of Dyers and Colourists出版)分类为颜料的化合物,更具体可列举出诸如以下的显色指数(C.I.)编号的颜料,但并不一定限于此。
本发明涉及的用于颜料分散组合物的颜料可以使用本领域中常用的有机颜料或无机颜料,这些可以分别单独或组合两种以上进行使用。
必要时,所述颜料可以进行树脂处理、采用了引入酸性或碱性基团的颜料衍生物等的表面处理、高分子化合物等接枝到颜料表面的接枝处理、硫酸微粒化法等进行的微粒化处理、或通过有机溶剂或水等除去杂质的清洗处理、用离子交换法等除去离子性杂质的除去处理等。
所述颜料的具体例可列举出C.I.颜料黄20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180以及185;
C.I.颜料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65以及71;
C.I.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、215、216、224、242、254、255以及264;
C.I.颜料紫14、19、23、29、32、33、36、37以及38;
C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64以及76;
C.I.颜料绿7、10、15、25、36、47以及58;
C.I颜料褐28;
C.I颜料黑1以及7等。
在所述示例的C.I.颜料中,优选使用从C.I.颜料黄138、139、150以及185、C.I.颜料橙38、C.I.颜料紫23、C.I.颜料蓝15:6、C.I.颜料绿7、36以及58中选出的颜料。
所述颜料优选使用其粒径均匀分散的颜料分散液。作为用于使颜料的粒径均匀分散的方法的一个例子,可举出包含颜料分散剂并进行分散处理的方法等,根据该方法,可以得到颜料在溶液中均匀分散的状态的颜料分散液。
在本发明的着色感光性树脂组合物中,可以颜料分散组合物的形式包含所述(a1)颜料。
所述颜料分散组合物包含(a1)颜料、(a2)分散剂、(a3)分散辅助剂、以及(a4)分散溶剂,为了容易实现贮存稳定性并进行分散,可以添加(a5)分散树脂。
另外,所述(a1)颜料相对于颜料分散组合物中的固体成分总重量可包含在20~90重量%,优选包含在30~70重量%的范围内。如果所述颜料的含量未包含在所述范围内,则粘度变高,贮存稳定性变差,分散效率降低,对其对比度也有不好的影响。
(a2)分散剂
所述分散剂是为了维持颜料的反絮凝以及稳定性而添加的,可无限制地使用该领域中常用的分散剂。所述分散剂,优选包含丙烯酸酯类分散剂(以下,称为丙烯酸酯类分散剂),所述丙烯酸酯类分散剂包含甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)。所述丙烯酸酯类分散剂的市售品可列举出DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、或DISPER BYK-2150等,所述丙烯酸酯类分散剂可以分别单独或组合两种以上使用。
本发明涉及的分散剂除了所述丙烯酸酯类分散剂,还可以使用其他树脂类颜料分散剂。所述其他树脂类颜料分散剂有公知的树脂类颜料分散剂,尤其是由聚氨酯、聚丙烯酸酯代表的聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的胺盐、聚羧酸的铵盐、聚羧酸的烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、羟基被取代的聚羧酸的酯以及这些物质的改性生成物、具有自由(free)羧基的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)的反应所形成的酰胺、或这些物质的盐;如(甲基)丙烯酸-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-马来酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮的水溶性树脂或水溶性聚合物化合物;聚酯;改性聚丙烯酸酯;环氧乙烷/环氧丙烷的加成产物以及磷酸酯等。
所述树脂类的颜料分散剂的市售品是阳离子类树脂分散剂,例如,BYK(大)化学公司的商品名:DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPERBYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPERBYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184;BASF公司的商品名:EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48,EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800;Lubirzol公司的商品名:SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10;精细化工公司的商品名:HINOACTT-6000、HINOACTT-7000、HINOACTT-8000;味之素公司的商品名:AJISPERPB-821、AJISPERPB-822、AJISPERPB-823;共荣社化学公司的商品名:FLORENEDOPA-17HF、FLORENEDOPA-15BHF、FLORENEDOPA-33、FLORENEDOPA-44等。
所述分散剂相对于着色剂中的颜料100重量份为5~60重量份,优选15~50重量份。所述分散剂超过60重量份时,粘度变高,在不满5重量份时,存在引起颜料难以微粒化,分散后的凝胶化等问题。
除所述分散剂以外,阳离子类、阴离子类、非离子类、两性、聚酯类、聚胺类等的表面活性剂等可作为分散剂使用,这些可以分别单独使用或组合两种以上使用。
所述表面活性剂的具体例有聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯醚类、聚乙二醇二酯类、山梨糖醇酐脂肪酸酯类、脂肪酸改性的聚酯类、例如叔胺改性的聚氨酯类、聚乙烯亚胺类等,除此之外,可列举出商品名:KP(信越化学工业公司制造)、POLYFLOW(共荣社化学公司制造)、EFTOP(Tochem Products公司制造)、MEGAFAC(大日本油墨化学工业公司制造)、Flourad(住友3M公司制造)、Asahi guard、Surflon(旭硝子公司制造)、SOLSPERSE(捷利康公司制造)、EFKA(EFKA化学公司制造)、PB821(味之素公司制造)等。
(a3)分散辅助剂
分散辅助剂是指使颜料分散成微细粒子并达到防止再凝集的效果的制剂。所述分散辅助剂对构成对比度高,透过度优异的滤色器有效。
本发明涉及的分散辅助剂具有下述化学式1表示的结构。
[化1]
所述R1~R4分别独立地为氢、-OH或-NH-R9
所述R5~R8分别独立地为氢、卤素或SO3
所述R9是氢、碳数1~8的线性或非线性烷基、以及下述化学式2表示的取代基。
[化2]
所述R10~R14分别独立地为氢、碳数1~4的线性或非线性烷基、SO3 、或化学式3表示的取代基。
[化3]
所述R15是氢原子、COR16、碳数1~8的线性或非线性烷基、饱和或不饱和环的结构;
所述R16是氢原子或碳数1~8的烷基。
具体有:1,8-二氨基-4,5-二羟基蒽醌、1,5-双{[2-(二乙氨基)乙基]氨基}-9,10-蒽醌、1,8-双(苯甲酰胺基)蒽醌、1,4-双{[2-(4-羟基苯基)乙基]氨基}-9,10-蒽醌、1,4-双{[2-(二甲基氨基)乙基]氨基}-5,8-二羟基-9,10-蒽醌、1,8-二羟基-4-[4-(2-羟基乙基)苯胺基]-5-硝基-9,10-蒽醌、1,4-二羟基蒽醌、1,4-双(4-丁基苯胺基)-5,8-二羟基蒽醌、4'-(4-羟基-1-蒽醌氨基)-乙酰苯胺、1,4-双[(2,6-二乙基-4-甲基苯基)氨基]蒽醌、1,4-双(丁基氨基)-9,10-蒽二酮、1,4-双(4-丁基苯胺基)-5,8-二羟基蒽醌、1,5-双[(3-甲基苯基)氨基]-9,10-蒽二酮、1,5-二环己基氨基蒽醌、1,4-双(异丙基氨基)蒽醌、1,4-双(甲基氨基)蒽醌、1,4-双(2,6-二乙基-4-甲基苯胺基)蒽醌、2,2'-(9,10-二氧代蒽-1,4-二基二亚氨基)双(5-甲基磺酸酯)、1-苯胺基-4-羟基蒽醌、1-羟基-4-[(4-甲基苯基)氨基]-9,10-蒽二酮、1,4-双(对甲苯基氨基)蒽醌、1-氨基-4-苯基氨基-蒽醌、N-[4-[(4-羟基-蒽醌-1-基)氨基]苯基]乙酰胺、1-(甲基氨基)-4-(4-甲基苯胺基)-9,10-二酮以及1,4,5,8-四羟基蒽醌等。
根据需要,除了所述分散辅助剂,还可以追加包含市售的分散辅助剂。具体地,例如Lubrizol公司的SOLSPERSE-5000、SOLSPERSE-12000、SOLSPERSE-22000、BYK公司的BYK-SYNERGIST2100、BYK-SINERGIST2105、BASF公司的EFKA-6745或EFKA-6750等。
所述分散辅助剂相对于着色剂中的颜料100重量份为1~30重量份。如果超过所述分散辅助剂30重量份,则存在着色剂(A)固有的颜色变质,在滤色器制造工序中因硬烘而变色。
(a4)分散溶剂
对所述分散溶剂没有特别限制,可以使用在该领域被使用的各种有机溶剂。
具体地,可以列举出例如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚等乙二醇单烷基醚类;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚类;甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯类;丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、甲氧基乙酸丁酯、甲氧基戊基乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙三醇等醇类;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲基等酯类;γ-丁内酯等环状酯类等。优选可以使用亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类、酮类、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类,进一步优选可以使用丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、环己酮、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯等。
所述分散溶剂可以分别单独或混合两种以上使用。
所述分散溶剂相对于颜料分散组合物的总重量为60~90重量%,优选为70~85重量%。如果超过所述范围,则存在发生颜料分散组合物的贮存稳定性不良的缺点。
(a5)分散树脂
所述分散树脂可选择添加作为(A)着色剂的分散介质起作用的物质,相比分散剂(a2)的单独使用,如果混合使用分散树脂(a5),则可以制造更加优良的颜料分散组合物。在分散树脂的情况下,只要可以作为分散介质起作用则可以没有限制地使用,但考虑由颜料分散组合物制造的着色感光性树脂组合物的显影性,为了对碱性显影液具有溶解性从而优选有酸值的分散树脂。
这里,酸值是指作为为了中和丙烯酸类聚合物1g所需的氢氧化钾量(mg)所测量的值,通常,通过使用氢氧化钾水溶液进行滴定可以获得。
在具有酸值的分散树脂的情况下,可以对具有羧基和不饱和键的化合物(b1)、具有与化合物(b1)可共聚的不饱和键的化合物(b2)进行共聚来制造。
具有羧酸基团和不饱和键的化合物(b1)的具体例可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等的单羧酸类;富马酸、中康酸、衣康酸等的二羧酸类;以及所述二羧酸的酸酐;ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等在两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯类等,优选丙烯酸、甲基丙烯酸。
示例所述化合物(b1)的化合物可以分别单独使用或组合两种以上使用。具有与所述化合物(b1)可共聚的不饱和键的化合物(b2)可列举出例如:苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚或对乙烯基苄基缩水甘油醚等芳香族乙烯基化合物;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸酯叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸-2-双环戊基氧乙酯丙烯酸或(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环族(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸苯酯或(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳酯类;(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯或(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对甲氧基苯基马来酰亚胺等N-取代的马来酰亚胺类化合物;(甲基)丙烯酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺等不饱和酰胺化合物;3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷或2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等不饱和氧杂环丁烷化合物等,但并不限于此。
示例所述化合物(b2)的化合物可以分别单独使用或组合两种以上使用。
所述分散树脂相对于着色剂中的颜料固体成分100重量份为5~60重量份,优选为10~50重量份。如果分散树脂超过60重量份,则存在因分散树脂而使粘度变高的情况,在不足5重量份时,分散树脂的量不足,无法得到微粒化的颜料分散组合物。
(a6)染料
所述染料只要对有机溶剂具有溶解性就能无限制地使用。优选地,优选使用对有机溶剂具有溶解性,且能够确保对于碱性显影剂的溶解性、耐热性、耐溶剂性等的可靠性的染料。
作为前述染料,能够使用选自具有磺酸或羧酸等酸性基团的酸性染料、酸性染料与含氮化合物的盐、酸性染料的磺酰胺化物等和它们的衍生物的染料,除此以外,也能够选择偶氮系、呫吨系、酞菁系酸性染料及它们的衍生物。
优选地,前述染料可列举出:在显色指数(The Society of Dyers and Colourists出版)内分类为染料的化合物,或染色笔记(染织公司)中记载的公知染料。
所述染料的具体例,作为C.I.溶剂染料可列举出:
C.I.溶剂黄4、14、15、21、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99以及162;
C.I.溶剂红8、45、49、122、125以及130;
C.I.溶剂橙2、7、11、15、26以及56;
C.I.溶剂蓝35、37、59以及67;
C.I.溶剂绿1、3、4、5、7、28、29、32、33、34以及35等绿色染料等。
另外,作为C.I.酸性染料可列举出:
C.I.酸性黄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以及251;
C.I.酸性红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、198、206、211、215、216、217、227、228、249、252、257、258、260、261、266、268、270、274、277、280、281、195、308、312、315、316、339、341、345、346、349、382、383、394、401、412、417、418、422以及426;
C.I.酸性橙6、7、8、10、12、26、50、51、52、56、62、63、64、74、75、94、95、107、108、169以及173;
C.I.酸性蓝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、259、267、278、280、285、290、296、315、324:1、335以及340;
C.I.酸性紫6B、7、9、17以及19;
C.I.酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106以及109等染料。
此外,作为C.I.直接染料可列举出:
C.I.直接黄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以及141;
C.I.直接红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、234、241、243、246以及250;
C.I.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106以及107;
C.I.直接蓝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以及293;
C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103以及104;
C.I.直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79以及82等染料。
另外,作为C.I.媒染剂可列举出:
C.I.媒染剂黄5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62以及65;
C.I.媒染剂红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以及95;
C.I.媒染剂橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47以及48;
C.I.媒染剂蓝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以及84;
C.I.媒染剂紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53以及58;
C.I.媒染剂绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43以及53等染料。
所述着色剂(A)的颜料或染料可以分别组合使用一种以上。另外,相对于本发明的着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为0.5~25重量%,优选1~20重量%,进一步优选2~15重量%。
(B)碱溶性树脂
所述碱溶性树脂可使用本领域中公知的物质。尤其优选包含由下述化学式4~7构成的化合物中的一种以上,下述化学式4~7的化合物分别相对于碱溶性树脂的总摩尔数以摩尔分率分别计为3~80摩尔%,优选为5~70摩尔%。由下述化学式4~7构成的化合物中一种以上包含在所述摩尔分率的范围内时,在着色感光性树脂组合物的灵敏度以及粘附性方面优异,在显影工程中不会发生图案剥离,耐溶剂性优异。
[化4]
[化5]
[化6]
[化7]
具有从由所述化学式4~7组成的组中选择一种以上单体的碱溶性树脂可以与可共聚的化合物共聚而制造。
可与所述碱溶性树脂的化学式4~7共聚的不饱和键的具体可举出:苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚等芳香族乙烯化合物;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸-2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸-2-二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环族(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯类;(甲基)丙烯酸-2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;N-环己基马来酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟基苯基马来酰亚胺、N-间羟基苯基马来酰亚胺、N-对羟基苯基马来酰亚胺、N-邻甲基苯基马来酰亚胺、N-间甲基苯基马来酰亚胺、N-对甲基苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、N-间甲氧基苯基马来酰亚胺、N-对甲氧基苯基马来酰亚胺等N-取代马来酰亚胺系化合物;(甲基)丙烯酸酰胺、N,N-二甲基(甲基)丙烯酸酰胺等不饱和酰胺化合物;3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等不饱和氧杂环丁烷化合物等。
所述示例的化合物可以分别单独使用或组合两种以上使用。
必要时,本发明的碱溶性树脂可进一步追加混合使用该领域中公知常用的多种其他碱溶性树脂。
所述碱溶性树脂以聚苯乙烯换算的重均分子量为3000~100000,优选为5000~50000。所述碱溶性树脂的重均分子量如果在所述范围之外,则在显影时不能防止膜的减少以及图案部分发生脱落的问题。
所述碱溶性树脂的酸值为50~150(KOHmg/g),优选为60~140(KOHmg/g),进一步优选为80~135(KOHmg/g),最优选为80~130(KOHmg/g)。所述碱溶性树脂的酸值为50~150(KOHmg/g)时,提高对显影液的溶解性,提高残膜率。
这里,酸值是指作为用于中和丙烯酸树脂类聚合物1g所需的氢氧化钾量(mg)所测量的值,通常,通过用氢氧化钾水溶液进行滴定可以求出。
所述碱溶性树脂相对于本发明的着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为10~80重量%,优选10~70重量%。在所述范围内,显影液的溶解性充分,图案容易形成,防止显影时曝光部的像素部分的膜减少,非像素部分的脱落性良好。
(C)光聚合性化合物
所述光聚合性化合物只要是在后述的光聚合引发剂(D)的作用下可聚合的化合物,则不作特别限定,但优选列举单官能光聚合性化合物、双官能光聚合性化合物、三官能以上的多官能光聚合性化合物等。
所述单官能单体的具体例可举出壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇酯丙烯酸酯、丙烯酸-2-羟基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等,作为市售品可举出ARONIXM-101(东亚合成),KAYARADTC-110S(日本化药公司),VISCOAT158(大阪有机化学工业)等。
所述双官能单体的具体例可举出1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A(丙烯酰氧基乙基)醚、3-甲基-戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等,作为市售品可举出ARONIXM-210、M-1100、1200(东亚合成)、KAYARADHDDA(日本化药公司)、260VISCOAT(大阪有机化学工业)、AH-600、AT-600或UA电流-306H(共荣社化学公司)等。
所述三官能以上的多官能光聚合性化合物的具体例可举出三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,作为市售品可举出ARONIXM-309、TO-1382(东亚合成)、KAYARADTMPTA、KAYARADDPHA或KAYARADDPHA-40H(日本化药公司)等。
在所述示例的光聚合性化合物中,因为三官能以上的(甲基)丙烯酸酯和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯的聚合性优良,强度能提高而优选。
所述光聚合性化合物可以分别单独或组合两种以上使用。
所述光聚合性化合物相对于本发明的着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为5~50重量%,优选7~48重量%。所述光聚合性化合物包含在所述范围时,则像素部的强度和平滑性良好。
(D)光聚合引发剂
所述光聚合引发剂只要是能够使光聚合性化合物(C)聚合即可,对其种类不作特别限制地使用。
尤其,所述光聚合引发剂从聚合特性、引发效率、吸收波长、获得性、价格等观点考虑,优选使用选自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、联咪唑系化合物、肟化合物及噻吨酮系化合物组成的组中的一种以上的化合物。
作为前述苯乙酮系化合物的具体示例,可列举出:二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮或2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。
所述二苯甲酮类化合物例如有二苯甲酮、邻苯甲酰基苯甲酸酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4′-甲基二苯硫醚、3,3′,4,4′-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为前述三嗪系化合物的具体示例,可列举出:2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
所述联咪唑化合物具体例可列举出2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基联咪唑、2,2′-双(2,3-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基联咪唑、2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四(烷氧基苯基)联咪唑、2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四(三烷氧基苯基)联咪唑、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-联咪唑或4,4′,5,5′位置的苯基由烷氧羰基置换后的咪唑化合物等。这些之中,优选使用2,2′-双(2-氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基联咪唑、2,2′-双(2,3-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基联咪唑、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4′,5,5′-四苯基-1,2′-联咪唑。
作为前述肟化合物的具体示例,可列举出邻乙氧基羰基-α-氧亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮等,作为市售产品,典型的是巴斯夫公司的OXE01、OXE02。
作为前述噻吨酮系化合物,例如有:2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮或1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
另外,在不损害本发明的效果的范围内,还可以追加使用所述示例的光聚合引发剂以外的光聚合引发剂等。例如可举出苯偶姻化合物或蒽类化合物等,这些物质可以分别单独使用或组合使用两种以上。
所述安息香类化合物例如有苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚或苯偶姻异丁醚等。
所述蒽类化合物例如有9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽或2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。
另外,还可以追加使用2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基、9,10-菲醌、樟脑醌、苯乙酸甲酯或二茂钛化合物等作为光聚合引发剂。
另外,为了提高本发明的着色感光性树脂组合物的灵敏度,所述光聚合引发剂还可以包含光聚合引发辅助剂(D-1)。本发明涉及的着色感光性树脂组合物通过包含光聚合引发辅助剂(D-1),可以增加灵敏度并提高生产率。
所述光聚合引发辅助剂(D-1)例如优选使用从胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有机硫化合物组成的组中选择一种以上的化合物。
作为所述胺化合物,优选使用芳香族胺化合物,具体地,能够使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等脂肪族胺化合物、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4′-双(二甲氨基)二苯甲酮(俗称:米蚩酮)或4,4′-双(二乙氨基)二苯甲酮等。
前述羧酸化合物优选为芳香族杂乙酸类,具体而言,可列举出:苯硫基乙酸、甲基苯硫基乙酸、乙基苯硫基乙酸、甲基乙基苯硫基乙酸、二甲基苯硫基乙酸、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、二氯苯硫基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧乙酸、萘硫基乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧乙酸等。
作为前述具有硫醇基的有机硫化合物的具体示例,可列举出:2-巯基苯并噻唑、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、四乙二醇双(3-巯基丙酸酯)等。
以固体成分为基准,所述光聚合引发剂相对于(B)碱溶性树脂与(C)光聚合性化合物相加的100重量份为0.1~40重量份,优选1~30重量份。当包含在所述范围内时,着色感光性树脂组合物高灵敏度化,曝光时间缩短,使得生产率得以提高,能够保持高分辨率,因此优选。并且,使用前述条件的组合物形成的像素部的强度与前述像素部的表面的平滑性变得良好。
另外,在追加使用所述光共聚引发辅助剂(D-1)时,还优选使用与所述光聚合引发剂(D)含量范围相同的范围,在所述范围内使用时,能够提供增加了着色感光性树脂组合物的灵敏度,提高了采用所述组合物形成的滤色器的生产率。
(E)溶剂
所述溶剂只要有效溶解着色感光性树脂组合物中包含的其他成分,即可无特别限制地使用通常着色感光性树脂组合物中使用的溶剂,特别优选使用醚类、芳香族烃类、酮类、醇类、酯类或酰胺类等。
所述溶剂具体例可列举出乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二乙醚、二丙二醇二丙醚、二丙二醇二丁醚等醚类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙三醇等醇类;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸-3-甲氧基丁酯、乙酸-3-甲基-3-甲氧基-1-丁酯、乙酸甲氧基戊酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇乙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、γ-丁内酯等酯类等。
所述溶剂从涂布性及干燥性方面考虑,优选为沸点100℃~200℃的有机溶剂,更优选能够使用丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。
所述示例的溶剂可以分别单独使用或混合使用两种以上。
所述溶剂相对于本发明的着色感光性树脂组合物的总重量可为60~90重量%,优选70~85重量%。在所述范围中采用辊式涂布机、旋转涂布机、狭缝旋转涂布机、狭缝式涂布机(有时也称为槽膜涂布机)、喷墨式等的涂布装置涂布时,提供涂布性变好的效果。
本发明提供了由所述着色感光性树脂组合物制造的滤色器以及包含所述滤色器的显示装置。
所述显示装置可以通过将所述着色感光性树脂组合物涂布在基材上并进行光固化及显影,从而形成图案来制造。
首先,在将着色感光性树脂组合物涂布在基板(通常是玻璃)或事先形成的由着色感光性树脂组合物的固体成分构成的层上之后,通过加热干燥除去溶剂等的挥发成分而得到光滑的涂膜。
涂布方法例如可通过旋涂法、柔性涂布法、辊涂法、狭缝旋涂法或狭缝涂布法等实施。涂布后的加热干燥(预烘焙)、或减压干燥后进行加热而使溶剂等的挥发成分挥发。这里,加热温度通常为70~200℃,优选为80~130℃。加热干燥后的涂膜厚度通常为1~8μm左右。对如此得到的涂膜通过用于形成目标图案的掩膜进行紫外线照射。此时,对曝光部整体均匀地照射平行光线,另外,优选使用掩膜对准器或步进器等装置,以使得掩膜和基板对齐至正确位置。如果照射紫外线,则被紫外线照射的部位固化。
所述紫外线可以使用g线(波长:436nm)、h线、i线(波长:365nm)等。紫外线的照射量根据需要可以恰当选择,本发明对此没有限定。使固化后的涂膜接触显影液并溶解非曝光部而显影,则可以形成目标图案形状。
所述显影方法采用液体添加法、浸渍法、喷涂等任意一种都可以。另外,显影时可将基板倾斜任意角度。所述显影液通常为包含碱性化合物和表面活性剂的水溶液。所述碱性化合物可以是无机以及有机碱性化合物的任一种。无机碱性化合物具体例可列举出氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、硼酸钠、硼酸钾、硼酸铵等。另外,有机碱性化合物具体例可列举出四甲基氢氧化铵、2-羟乙基三甲基氢氧化铵、单甲胺、二甲胺、三甲胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺、乙醇胺等。
这些无机以及有机碱性化合物可以分别单独使用或组合两种以上使用。碱显影液中的碱性化合物的浓度优选为0.01~10重量%,进一步优选为0.03~5重量%。
所述碱显影液中的表面活性剂可以从由非离子类表面活性剂、阴离子类表面活性剂或阳离子类表面活性剂组成的组选择至少一种使用。
所述非离子类表面活性剂的具体例可列举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他的聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、丙三醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。
所述阴离子类表面活性剂的具体例可列举出月桂醇硫酸酯钠和油酸醇硫酸酯钠等高级醇硫酸酯盐类、月桂基硫酸钠和月桂基硫酸铵等烷基硫酸盐类、十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸钠等的烷基芳基磺酸盐类等。
所述阳离子类表面活性剂的具体例可列举出十八烷基胺盐酸盐和月桂基三甲基氯化铵等胺盐或季铵盐等。这些表面活性剂可以单独使用或组合使用两种以上。
所述显影液中的表面活性剂的浓度通常为0.01~10重量%,优选为0.05~8重量%,进一步优选为0.1~5重量%。显影后进行水洗,另外,必要时,可在150~230℃下后烘焙10~60分钟。
使用本发明的着色感光性树脂组合物,经过以上各工序,可以在基板上或滤色器基板上形成图案。该图案作为用于显示装置的感光性间隔体而有效。
因此,这样得到的图案对液晶显示装置等图像显示装置可有效地使用,不仅可视光线的遮蔽性优良,即使在低曝光量下交联密度也高,对基板的粘附性优良,耐热性以及化学稳定性(耐溶剂性)优良,具有高弹性恢复率。
以下,为了具体说明本发明,例举实施例进行详细说明。但本发明涉及的实施例可以进行各种不同形式改变,本发明的范围不限于下述实施例。本发明的实施例是为了向本领域技术人员更完整地说明本发明而提供。
合成例1、(B)碱溶性树脂的制造
准备具有搅拌机、温度计、回流冷却管、滴液漏斗以及氮气导入管的烧瓶;放入(甲基)丙烯酸-3,4-环氧三环癸烷-8-基酯和(甲基)丙烯酸-3,4-环氧三环癸烷-9-基酯的混合物(50:50的摩尔比)40重量份、50重量份的甲基丙烯酸甲酯、40重量份的丙烯酸、70重量份的乙烯基甲苯、4重量份的叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯、40重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA),并搅拌混合作为单体的滴液漏斗;加入6重量份的正十二烷基硫醇和24重量份的PGMEA并搅拌混合作为链转移剂滴下槽。之后,将PGMEA395重量份导入至烧瓶,使烧瓶内氛围从空气变为氮气之后,开始搅拌直到烧瓶的温度升至90℃。然后,从滴液漏斗开始滴下单体及链转移剂。滴下维持90℃,分别进行2小时、1小时后升温至110℃并维持5小时,得到固体成分酸值为75mgKOH/g的(B)碱溶性树脂。通过GPC测定的聚苯乙烯换算的重均分子量为17000,分子量分布(Mw/Mn)为2.3。
采用GPC法以以下条件测量所述碱溶性树脂的重均分子量(Mw)以及数均分子量(Mn)。
装置:HLC-8120GPC(东曹公司制造)
柱:TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL(串联连接)
柱的温度:40℃
流动相溶剂:四氢呋喃
流速:1.0ml/分
注入量:50μl
探测器:RI
测定样品的浓度:0.6质量%(溶剂=四氢呋喃)
校正用标准物质:TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(东曹公司制造)
所得到的重均分子量以及数均分子量的比为分子量分布(Mw/Mn)。
实施例1~4、着色感光性树脂组合物的制造
以普通方法用下述表1所记载的成分以及组成制造着色感光性树脂组合物。
[表1]
B15:6(A):C.I.颜料蓝15:6
V23(A):C.I.颜料紫23
碱溶性树脂(B):合成例1的树脂
光聚合性化合物(C):二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARD DPHA;日本化药公司制造)
光聚合引发剂(D):1,2-辛二酮-1-[4-(苯硫基)苯基]-2-O-苯甲酰肟(OXE-01;BASF制造)
光引发剂(D-2):2-甲基-1-[4-(甲硫基苯基)-2-吗啉基-1-丙酮(Irgacure907(Ciba SpecialtyChemical社制造)
溶剂(E):丙二醇单甲醚乙酸酯
实施例5、基板的制造
用中性洗涤剂、水及酒精依次清洗长宽2英寸的玻璃基板(Eagle2000;康宁公司制造)之后进行干燥。在该玻璃基板上,分别旋涂前述实施例1至4中制造的着色感光性树脂组合物后,用干净的烘箱在90℃下预烘焙3分钟。将所述预焙后的基板以常温冷却之后,设置使与石英玻璃制的光掩膜的间隔为10μm,用曝光器(TME-150RSK;拓普康公司制造)以60mJ/cm2的曝光量(365nm基准)进行光照射。采用超高压水银灯的照射光对此时的聚合性树脂组合物进行照射。此时,光掩膜使用在同一平面上形成下一个图案的光掩膜。具有一个边为10μm~100μm的正方形的透光部(图案),该正方形的间隔为100μm。光照射后,在包含非离子类表面活性剂0.12%与氢氧化钾0.04%的水性显影液中在25℃下浸渍所述涂膜100秒并显影,水洗后,在烤箱中,在220℃下后烘焙20分钟,制作各基板。
实验例1~4以及比较实验例1~4、颜色以及亮度的测定
将使用前述实施例1~4的着色感光性树脂组合物制造的各基板与蓝色BLU或白色BLU组合来测定颜色以及亮度。
颜色的结果根据CIE1931测定,颜色以及亮度的结果如下表所示。
[表2]
如所述表2所示,在相同的色坐标中,与表示白色光的白色BLU组合的情况相比,可以确认与580nm以下的波长为90%以上的蓝色BLU组合的基板的情况具有更高的亮度。因此,根据前述结果,当将本发明的着色感光性树脂组合物与具有90%以上的580nm以下波长的蓝色BLU组合,可具有高亮度。

Claims (6)

1.一种着色感光性树脂组合物,为与蓝色背光单元组合使用的着色感光性树脂组合物,其特征在于,
所述着色感光性树脂组合物包含(A)着色剂、(B)碱溶性树脂、(C)光聚合性化合物、(D)光聚合引发剂和(E)溶剂,所述(A)着色剂的含量相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量为0.5~25重量%。
2.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,其特征在于,
相对于所述着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量,包含(B)10~80重量%的碱溶性树脂、(C)5~50重量%的光聚合性化合物、在固体成分基准下基于(B)碱溶性树脂和(C)光聚合性化合物的合计100重量份为0.1~40重量份的(D)光聚合引发剂;
相对于着色感光性树脂组合物的总重量,包含(E)60~90重量%的溶剂。
3.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,其特征在于,
所述(B)碱溶性树脂包含下述化学式4~7中一种以上的化合物,
[化学式4]
[化学式5]
[化学式6]
[化学式7]
4.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,其特征在于,
所述(B)碱溶性树脂的酸值为50~150,以聚苯乙烯换算的重均分子量为3000~100000,所述酸值是为了中和丙烯酸类聚合物1g所需的氢氧化钾量以毫克测量的值。
5.一种滤色器,其特征在于,
所述滤色器包括用权利要求1所述的着色感光性树脂组合物制造的彩色图案。
6.一种显示装置,其特征在于,
所述显示装置包括权利要求5所述的滤色器和背光单元。
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