CN104932196A - 着色感光树脂组合物和包含所述组合物的滤色片 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种着色感光树脂组合物，以及用所述组合物形成的滤色片和具有所述滤色片的液晶显示设备，所述着色感光树脂组合物包含着色剂(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)，所述着色剂(A)包含C.I.颜料绿7，C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129。根据本发明的着色感光树脂组合物具有高对比度和亮度以及优异的颜色强度和图案形成性。

Description

着色感光树脂组合物和包含所述组合物的滤色片
技术领域
本发明涉及着色感光树脂组合物和包含所述组合物的滤色片。特别是，本发明提供一种着色感光树脂组合物以及用所述组合物形成的滤色片，和具有所述滤色片的液晶显示器，所述着色感光树脂组合物具有高对比度和亮度以及优异的颜色强度和图案形成性。
背景技术
滤色片被广泛用于成像设备和液晶显示器(LCD)，并且它们的应用正在不断扩展。滤色片通常按照以下方式制备：将包含红色、绿色或蓝色颜料的着色感光树脂组合物均匀地涂布在其上形成有黑色图案的黑色矩阵基板上，然后进行加热和干燥，将产生的涂膜曝光并显影，并且在必要时进一步进行加热和硬化，从而形成各颜色的像素，并对每种颜色重复上述步骤。
在提供高质量液晶显示器所需要的滤色片的诸多性能中，重要的是实现滤色片的高对比度。若滤色片不具有高对比度，则透射光会泄露或减少，从而使屏幕渐渐暗淡。因此，为了实现高对比度的研究不断在进行中。
韩国专利申请公报2010-0021360号中公开了一种用于有机电致发光滤色片的绿色着色组合物，其包含：含有铝酞菁和颜料绿7中的至少一种的绿色颜料，和含有颜料黄185和颜料黄150中的至少一种的黄色颜料，以此提供高色彩再现性和高亮度。然而，上述组合物很难提供高对比度，因此无法有效地用于滤色片中。
发明内容
[技术问题]
本发明目的是提供一种着色感光树脂组合物，其展现出高对比和高亮度以及广阔的色彩再现范围，并具有优异的色彩强度和图案形成性。
本发明另一个目的是提供一种用着色感光树脂组合物形成的滤色片。
本发明又一个目的是提供一种具有所述滤色片的液晶显示设备。
[技术方案]
根据本发明的一方面，提供一种着色感光树脂组合物，其包含着色剂(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)、和溶剂(E)，所述着色剂(A)包含C.I.颜料绿7，C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129。
在本发明的一个实施方式中，相对于所述C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129的总固体含量，所述C.I.颜料黄129的含量为5重量％～50重量％。
根据本发明的另一方面，提供一种用所述着色感光树脂组合物形成的滤色片。
根据本发明的又一方面，提供一种具有所述滤色片的液晶显示设备。
[有益效果]
本发明所述着色感光树脂组合物包含C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129，以展现出高对比和高亮度，并具有良好的色彩强度和图案形成性。
具体实施方式
以下，更详细描述本发明。
本发明的一个实施方式涉及着色感光树脂组合物，其包含着色剂(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)、和溶剂(E)，所述着色剂(A)包含C.I.颜料绿7，C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129。
着色剂(A)
在本发明的一个实施方式中，所述着色剂(A)特征在于包含C.I.颜料绿7，C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129。
所述着色剂(A)包含C.I.颜料绿7作为绿色颜料，以提供具有高色彩再现能力的绿色着色层；并包含C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129作为黄色颜料来控制色调。
在本发明的一个实施方式中，相对于所述C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129的总固体含量，所述C.I.颜料黄129的含量为5重量％～50重量％，优选10重量％～40重量％。若C.I.颜料黄129的含量小于此范围，则很难获得期望的高对比。若C.I.颜料黄129的量超过此范围，则很难获得期望的线宽和L/S模式锥度。
必要时，除C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129之外，所述着色剂(A)还含有一种以上颜料或染料。
相对于本发明所述着色感光树脂组合物的总固体含量，所述着色剂(A)的含量为10重量％～60重量％，优选20重量％～50重量％。当所述着色剂的含量在10重量％～60重量％时，则即使在形成薄膜的时候像素的颜色浓度也变得充足，并且在显影时非像素部分的泄露也不会恶化，从而使其难以产生残留。
当所述着色剂包含颜料时，将染料与颜料分散剂一起进行分散，以获得颜料均匀分散的颜料分散溶液。
所述颜料分散剂的具体例子包括阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、聚酯类表面活性剂、聚胺类表面活性剂和聚丙烯酸酯类表面活性剂，所述颜料分散剂可单独使用或两种以上组合使用。相对于1重量份所述着色剂，所述颜料分散剂用量优选为最多1重量份，更优选0.05重量份～0.5重量份。当所述着色剂分散剂的量满足此范围时，可实现颜料的均匀分散。
在此使用的术语着色感光树脂组合物的“总固体含量”指的是在着色感光树脂组合物中除溶剂以外的其他组分的总重量。
粘合剂树脂(B)
在本发明的一个实施方式中，所述粘合剂树脂(B)通常具有通过光或热作用而进行反应的反应性和碱溶性，并且起到着色剂的分散剂的作用。包含在本发明着色感光树脂组合物中的粘合剂树脂(B)没有限制，只要能充当着色剂(A)的粘合剂树脂并可溶于用于制备滤色片的显影步骤中的碱性显影溶液即可。
例如，本发明的粘合剂树脂(B)可以为含羧基单体和其他可与所述单体共聚合的单体的共聚物。
所述含羧基单体可以包括不饱和羧酸，例如，不饱和一元羧酸或不饱和多元羧酸，例如不饱和二羧酸和不饱和三羧酸。
所述不饱和一元羧酸的例子可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸和肉桂酸。所述不饱和二羧酸的例子可以包括马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸和中康酸。所述不饱和多元羧酸可以为酸酐，例如，马来酸酐、衣康酸酐和柠康酸酐。并且，所述不饱和多元羧酸可以为其单(2-甲丙烯酰氧基烷基)酯，例如，单(2-丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯、单(2-甲丙烯酰氧基乙基)琥珀酸酯、单(2-丙烯酰氧基乙基)邻苯二甲酸酯和单(2-甲丙烯酰氧基乙基)邻苯二甲酸酯。所述不饱和多元羧酸可以为在两端具有(甲基)丙烯酸单酯的二羧基聚合物，例如，ω-羧基聚己内酯丙烯酸单酯和ω-羧基聚己内酯甲丙烯酸单酯。所述单体可以单独使用或两种以上组合使用。
可与含羧基单体共聚合的其他单体可以包括，例如，芳香族乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯代苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲醚、间乙烯基苄基甲醚、对乙烯基苄基甲醚、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、茚等等；不饱和羧酸酯，例如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羟乙基酯、甲基丙烯酸2-羟乙基酯、丙烯酸2-羟丙基酯、甲基丙烯酸2-羟丙基酯、丙烯酸3-羟丙基酯、甲基丙烯酸3-羟丙基酯、丙烯酸2-羟丁基酯、甲基丙烯酸2-羟丁基酯、丙烯酸3-羟丁基酯、甲基丙烯酸3-羟丁基酯、丙烯酸4-羟丁基酯、甲基丙烯酸4-羟丁基酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙基酯、丙烯酸2-苯氧基乙基酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙基酯、丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基三乙二醇酯、丙烯酸甲氧基丙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基丙二醇酯、丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、甲基丙烯酸甲氧基二丙二醇酯、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸二环戊二烯酯、甲基丙烯酸二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、丙烯酸酯2-羟基-3-苯氧基丙基、甲基丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯、单丙烯酸甘油酯、单甲基丙烯酸甘油酯，等等；不饱和羧酸的氨基烷酯，例如，丙烯酸2-氨乙基酯、甲基丙烯酸2-氨乙基酯、丙烯酸2-二甲基氨乙基酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨乙基酯、丙烯酸2-氨丙基酯、甲基丙烯酸2-氨丙基酯、丙烯酸2-二甲氨基丙基酯、甲基丙烯酸2-二甲氨基丙基酯、丙烯酸3-氨丙基酯、甲基丙烯酸3-氨丙基酯、丙烯酸3-二甲氨基丙基酯、甲基丙烯酸3-二甲氨基丙基酯，等等；不饱和羧酸的缩水甘油酯，例如，丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯，等等；羧酸的乙烯酯，例如，乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯，等等；不饱和醚，例如，乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基缩水甘油醚，等等；氰化乙烯基化合物，例如，丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯代丙烯腈、氰化亚乙烯，等等；不饱和酰胺，例如，丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯代丙烯酰胺、N-2-羟乙基丙烯酰胺、N-2-羟乙基甲基丙烯酰胺，等等；不饱和酰亚胺，例如，马来酰亚胺、苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-环己基酰亚胺，等等；脂肪族共轭二烯烃，例如，1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯，等等；和在聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁基酯，聚甲基丙烯酸正丁酯或聚硅氧烷的聚合物链条末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大分子单体。上述单体可以单独使用或两种以上组合使用。
优选地，所述粘合剂树脂(B)具有20～200(KOH mg/g)范围的酸值。当酸值满足此范围，在显影液中的溶解性得到改善，从而使未曝光区域容易被溶解并增加灵敏度。因此，曝光区的图案在显影期间保留，从而提高膜保留率。在此使用的术语“酸值”是指中和1g丙烯酸聚合物所需的氢氧化钾(mg)量的测量值，并通常是采用氢氧化钾水溶液滴定得到的。
并且，所述粘合剂树脂(B)的聚苯乙烯转换重均分子量(Mw)优选为3000～20000，更优选5000～100000，这是使用四氢呋喃作为洗脱溶剂通过凝胶渗透色谱法(GPC)来测量的。当所述重均分子量(Mw)满足上述范围，涂膜会具有改善的硬度以提供高膜保留率，未曝光区的溶解度也会增加并且分辨率会提高。
所述粘合剂树脂(B)可以具有1.5～6.0的分子量分布[重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)]，优选1.8～4.0。当粘合剂树脂的分子量分布在1.5～6.0范围之内，显影性(developability)得到提高。
相对于着色感光树脂组合物的总固体含量，所述粘合剂树脂(B)的含量可以为5重量％～85重量％，优选10重量％～70重量％。当粘合剂树脂(B)的含量在5重量％～85重量％的时候，在显影液中的溶解性是充分的，从而使其难以在非像素部分的基板上形成显影残影，并且在显影期间可防止曝光区的像素部分的膜减少，从而允许了非像素部分的良好漏出量。
光聚合单体(C)
在本发明的一个实施方式中，所述光聚合性化合物(C)是可通过光聚合引发剂(D)的作用而聚合的化合物。所述聚合性化合物可以为单官能团单体、双官能团单体或多官能团单体。
所述单官能单体的例子可以包括丙烯酸壬基苯基卡必酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙基酯、丙烯酸2-乙基己基卡必酯、丙烯酸2-羟乙基酯和N-乙烯基吡络烷酮。
所述双官能团单体的例子可以包括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的双(丙烯酰氧基乙基)醚和3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
所述多官能团单体的例子可以包括三羟甲基丙烷三(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)丙烯酸酯和二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。其中，优选使用双官能团单体或多官能团单体。
相对于所述着色感光树脂组合物的总固体含量，所述光聚合性化合物(C)的使用量优选为5重量％～50重量％，更优选7重量％～45重量％。当所述光聚合性化合物(C)的含量在5重量％～50重量％范围时，可改善像素的强度和平滑度。
光聚合引发剂(D)
在本发明的一个实施方式中，所述光聚合引发剂(D)优选含有苯乙酮类化合物。苯乙酮类化合物的例子可以包括二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基缩酮、2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基巯基苯基)-2-吗啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮和2-(4-甲苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮。其中，优选2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮。
此外，其他光聚合引发剂可以与苯乙酮类化合物组合使用，并且所述其他光聚合引发剂可以为活性自由基发生剂，其可以通过光辐射，敏化剂或产酸剂而产生活性自由基。
所述活性自由基发生剂可以为安息香类化合物、苯甲酮类化合物、噻吨酮类化合物、三嗪类化合物等等。所述安息香类化合物可以包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚和安息香异丁醚。所述苯甲酮类化合物可以包括苯甲酮、甲基邻苯甲酰苯甲酸酯、4-苯基苯甲酮、4-苯甲酰基-4’-甲基二苯硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)苯甲酮和2,4,6-三甲基苯甲酮。所述噻吨酮类化合物的实例可以包括2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯代噻吨酮和1-氯代-4-丙氧基噻吨酮。所述三嗪类化合物的实例可以包括2,4-二(三氯代甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯代甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯代甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯代甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)]-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯代甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-二(三氯代甲基)-6-[2-(4-二乙胺基-2-甲苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、和2,4-二(三氯代甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。并且，作为活性自由基发生剂，可以使用2,4,6-三甲基苯甲酰基二苯膦氧化物、2,2'-二(邻氯代苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2-联咪唑、10-丁基-2-氯代吖啶酮、2-乙基蒽醌、苄基、9,10-菲醌、莰醌、甲基苯基二羟乙酸酯、或茂钛化合物。
所述产酸剂的实例可以包括鎓盐，例如，4-羟基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-羟基苯基二甲基锍六氟锑酸盐、4-乙酰氧基苯基二甲基锍对甲苯磺酸盐、4-乙酰氧基苯基甲基苄基锍六氟锑酸盐、三苯基锍对甲苯磺酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、二苯基碘鎓对甲苯磺酸盐、和二苯基碘鎓六氟锑酸盐、硝基苄基甲苯磺酸盐和安息香甲苯磺酸盐。
此外，上述活性自由基发生剂可以在产生活性自由剂的同时产生酸。例如，所述三嗪类光聚合引发剂也可以作为产酸剂使用。
基于粘合剂树脂(B)和光聚合性化合物(C)的总固体含量，所述光聚合引发剂(D)的含量可以为0.1重量％～40重量％，优选1重量％～30重量％。当所述光聚合引发剂(D)的含量满足上述范围时，本发明所述着色感光树脂组合物可以具有高敏感度以提供足够的像素强度和良好的像素表面平滑度。
此外，在本发明中，所述光聚合引发剂可以与光引发助剂一起使用，以促进光聚合引发剂引起的光聚合。所述光引发助剂可以为胺类化合物、烷氧基蒽类化合物、或噻吨酮类化合物。
所述胺类化合物的实例可以包括三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺、甲基4-二甲基胺苯甲酸酯、乙基4-二甲基胺苯甲酸酯、N,N-二甲基-对甲苯胺、4,4'-二(二甲胺)苯甲酮(米氏酮、Michler’s ketone)、4,4'-二(二乙胺)苯甲酮、和4,4'-二(乙基甲基胺基)苯甲酮。其中，优选4,4'-二(二乙胺)苯甲酮。
所述烷氧基蒽类化合物的实例可以包括9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽和2-乙基-9,10-二乙氧基蒽。
所述噻吨酮类化合物的实例可以包括2-异丙基噻吨酮、4-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯代噻吨酮和1-氯代-4-丙氧基噻吨酮。
所述光引发助剂可以单独使用或两种以上组合使用。并且，所述光引发助剂可以为商业上可获得的产品，例如，商品名“EAB-F”(Hodogaya Chemical Industries)。
相对于1mol光引发剂，所述光引发助剂的使用量优选为10mol以下，更有选0.01～5mol。当所述光引发助剂的含量满足上述范围时，本发明的着色感光树脂组合物可以具有得到更大改善的敏感性，并提高使用所述组合物形成的滤色片的生产性。
溶剂(E)
在本发明的一个实施方式中，所述溶剂(E)没有特别限制，可以使用在常规着色感光树脂组合物中使用的各种有机溶剂。
例如，所述溶剂(E)可以包括乙二醇单烷基醚，例如，乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚和乙二醇单丁醚；二乙二醇二烷基醚，例如，二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚和二乙二醇二丁基醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如，甲基溶纤剂乙酸酯和乙基溶纤剂乙酸酯；亚烷基二醇烷基醚乙酸酯，例如，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、甲氧基乙酸丁酯和甲氧基乙酸苯酯；芳香烃，例如，苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯；酮，例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮和环己酮；醇，例如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇和丙三醇；酯，例如，乙基3-乙氧基丙酸酯和甲基3-甲氧基丙酸酯；和环酯，例如，γ-丁内酯。
所述溶剂(E)就涂布和干燥而言优选为沸点是100～200℃的有机溶剂，更优选亚烷基二醇烷基醚乙酸酯，酮，如乙基3-乙氧基丙酸酯和甲基3-甲氧基丙酸酯等酯，再更优选丙二醇单甲醚乙酸酯，丙二醇单乙醚乙酸酯，环已酮，乙基3-乙氧基丙酸酯和甲基3-甲氧基丙酸酯。上述溶剂可以单独使用或两种以上组合使用。
相对于本发明着色感光树脂组合物总重量，所述溶剂(E)的含量可以优选为60重量％～90重量％，更优选70重量％～85重量％。当溶剂(E)的含量在60重量％～90重量％范围时，在使用如辊涂机、旋涂机、夹缝式旋涂机、夹缝式涂布机(另称为“模具式涂布机”)和喷墨机的涂布机时可以获得良好的涂布性。
根据本发明的一个实施方式的着色感光树脂组合物在必要时可以还包含添加剂(F)，例如，填料、其他聚合物、颜料分散剂、助粘剂、抗氧化剂、UV吸收剂、防凝固剂等等。
所述填料的例子可以包括玻璃、氧化硅和氧化铝。
所述其他聚合物的例子包括固化性树脂，例如，环氧树脂和马来酰亚胺树脂；和热塑性树脂，例如，聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯和聚氨酯。
所述颜料分散剂可以包括商业上可获得的表面活性剂，例如，硅类表面活性剂、氟类表面活性剂、酯类表面活性剂、阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。这些表面活性剂可以单独使用或两种以上组合使用。
所述表面活性剂的例子可包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、脂肪酸山梨酯、脂肪酸改性聚酯、叔胺改性聚氨酯和聚乙烯亚胺。所述表面活性剂可以包括以下商品名产品：KP(Shin-Etsu Chemical Industry)、POLYFLOW(Kyoeisha Chemical)、EFTOP(Tochem Products)、MEGAFAC(Dainippon Ink andChemical Industry)、Flourad(Sumitomo 3M)、Asahi Guard、Surflon(Asahi Glass)、SOLSPERSE(Lubrizol)、EFKA(EFKA Chemicals)、PB 821(Ajinomoto)和Disperbyk系列(BYK-Chemi)。
所述助粘剂的例子可以包括乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨丙基三乙氧基硅烷、3-甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯代丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯代丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷、和3-巯基丙基三甲氧基硅烷。
所述抗氧化剂的例子可以包括2,2’-硫代二(4-甲基-6-叔丁酚)和2,6-二-叔丁基-4-甲酚。
所述UB吸收剂的例子可以包括2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲苯基)-5-氯代苯并三唑和烷氧基苯甲酮。
所述防凝固剂的例子可以包括聚丙烯酸钠。
根据本发明的一个实施方式的着色感光树脂组合物可以优选通过下述方法制备。
例如，将着色剂(A)与溶剂(E)混合，并将此混合物使用珠磨机进行分散直至着色剂的平均直径达到约0.2μm以下。若有必要，将颜料分散剂或一部分或全部的粘合剂树脂(B)混合。在此混合的分散物(另称为“研磨料”)里，添加剩余的粘合剂树脂(B)、光聚合性单体(C)、光聚合引发剂(D)和其他组分；并且若有必要，还可添加溶剂以提供所需的浓度，从而制备着色感光树脂组合物。
本发明的一个实施方式涉及使用上述着色感光树脂组合物形成的滤色片。根据本发明的一个实施方式的滤色片包含通过以下方式形成的着色层：将所述着色感光树脂组合物涂在基板上，然后进行曝光和显影以形成图案。
以下，详细描述使用本发明着色感光树脂组合物来形成图案的方法。
使用本发明着色感光树脂组合物来形成图案的方法可以以本领域均知的方法实施，其通常包括涂布、曝光和去除的步骤。本发明着色感光树脂组合物涂布在基板上，然后进行光固化和显影，来形成用作为黑色矩阵或彩色像素(彩色图像)的图案。
在涂布步骤中，本发明着色感光树脂组合物被涂在基板(其在本领域中已常规使用，例如为玻璃或硅晶片等，对基板没有限制)上或涂在着色感光树脂组合物的预形成层上，然后进行预干燥去除如溶剂等挥发组分，以提供光滑的涂布膜。所述涂布膜优选具有1～3μm的厚度。
在曝光步骤中，为了获得所期望的图案，使用掩模在特定区域以UV照射涂布膜。为以平行光线均匀照射整个区域和使掩模与基板对齐，优选的是使用掩模对齐器或步进器(stepper)。
在去除步骤中，被UV照射硬化的涂布膜与碱性水溶液接触以溶解并显影非曝光区，从而获得期望的图案。显影过后，若有必要，可在150℃～230℃的温度下实施干燥10分钟～60分钟。
本领域中已知的任意显影液均可用于显影。特别是，可以使用含有碱性化合物和表面活性剂的水溶液。
所述碱性化合物可以为无机或有机碱性化合物。所述无机碱性化合物的例子可以包括氢氧化钠、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、硼酸钾和氨。所述有机碱性化合物的例子可以包括四甲基氢氧化铵、2-羟乙基三甲基氢氧化铵、一甲胺、二甲胺、三甲胺、一乙胺、二乙胺、三乙胺、一异丙胺、二异丙胺和乙醇胺。所述无机和有机碱性化合物可以单独使用或两种以上组合使用。相对于显影液总重量，所述碱性化合物的含量可以为0.01重量份～10重量份，优选0.03重量份～5重量份。
所述表面活性剂可以选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或它们的混合物组成的组中。所述非离子表面活性剂的例子可以包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、和其它聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨聚糖脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、和聚氧乙烯烷基胺。所述阴离子表面活性剂的例子可以包括高级醇硫酸盐，例如月桂醇硫酸钠和油烯基醇硫酸钠；烷基硫酸盐，例如，十二烷基硫酸钠和十二烷基硫酸铵；烷基芳基硫酸盐，例如，十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸钠。所述阳离子表面活性剂的例子可以包括胺和季铵盐，例如，十八酰胺盐酸盐和十二烷基三甲基氯化铵。所述表面活性剂可以单独使用或两种以上组合使用。基于显影液总重量，所述表面活性剂的含量优选为0.01重量份～10重量份，更优选0.05重量份～8重量份，再更优选0.1重量份～5重量份。
如上所述，对着色感光树脂组合物进行涂布、干燥、形成图案用曝光和显影，从而得到与光敏性树脂组合物中每种颜色的着色材料对应的像素或黑色矩阵，并且这些程序是根据滤色片所需的颜色数量而进行重复，从而获得滤色片。所述滤色片的构成和制备是本领域公知的，因此在此省略对其的详细描述。
本发明的一个实施方式涉及具有上述滤色片的液晶显示设备。
本发明液晶显示设备具有上述滤色片，并包括本领域公知的其它组件。即，本发明涵盖了能够采用本发明滤色片的任何液晶显示装置。例如透射型液晶显示装置，其中具有薄膜晶体管(TFT)的相对电极基板、像素电极和配向层以预定间隔彼此面对，并向该间隔内引入液晶材料以形成液晶层。此外，可以提到反射型液晶显示装置，所述装置在滤色片基板与着色层之间具有反射层。另外，还可以提到下述液晶显示装置，所述装置包含结合在滤色片的透明电极上的薄膜晶体管(TFT)基板和固定在与滤色片重叠的TFT基板位置上的背光灯。
通过以下实施例、比较例和实验例来进行进一步说明本发明，但这不应理解为限制本发明的范围。
制备实施例1：制备粘合剂树脂
准备配备有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液器、和氮气导入管的烧瓶。制备单体滴液：将苄基马来酰亚胺74.8g(0.20mol)，丙烯酸43.2g(0.30mol)，乙烯基甲苯118.0g(0.50mol)，叔丁基过氧-2-乙基己酸酯4g和丙二醇一甲醚乙酸酯(PGMEA)40g进行混合并搅拌。制备链转移剂滴液：将正十二烷硫醇6g和PGMEA 24g进行混合并搅拌。然后，在上述烧瓶中添加PGMEA 395g，并将烧瓶气氛从空气变为氮气，并且在搅拌的同时将烧瓶温度升至90℃。单体和链转移剂从滴液器中顺序滴入。各滴液在保持温度为90℃下进行2小时。1小时过后，温度升至110℃并且保持3小时。然后，将氧气/氮气＝5/95(v/v)的混合物通过气体导入管鼓泡。然后，将甲基丙烯酸缩水甘油酯28.4g(0.10mol，相当于33mol％用于反应的丙烯酸中的羧基)，2,2’-亚甲基二(4-甲基-6-叔丁基酚)0.4g和三乙胺0.8g放入烧瓶并且在110℃下反应8小时，以提供酸值为70mg KOH/g的粘合剂树脂。
通过GPC测定确认所述粘合剂树脂的聚苯乙烯转换的重均分子量(Mw)值为16000，并且分子量分布(Mw/Mn)为2.3。
重均分子量(Mw)和数均分子量(Mn)使用GPC方法在以下条件测量。重均分子量测量值与数均分子量测量值的比例称为分子量分布(Mw/Mn)。
仪器：HLC-8120GPC(Tosoh Corporation)
柱：TSK-GELG400HXL+TSK-GELG2000HXL(serial connection)
柱温度：40℃
洗脱液：四氢呋喃
流量：1.0ml/min
进样量：50μl
检测器：RI
试样浓缩：0.6重量％(溶剂：四氢呋喃)
校准用标准物质：TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40,F-4,F-1,A-2500,A-500(Tosoh Corporation)
实施例1～5和比较例1～4：着色感光树脂组合物和滤色片的制备
着色感光树脂组合物是以下表1所列的比例(单位：重量％)混合各组分来制备的。
表1
上述表1中的各组分为如下：
G7:颜料绿7
Y185:颜料黄185
Y129:颜料黄129
Y138:颜料黄138
Y139:颜料黄139
B：制备实施例1的粘合剂树脂
C：二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA,Nippon Kayaku)
D：2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁-1-酮(Irgacure 369,Ciba SpecialtyChemical)
E：丙二醇单甲醚乙酸酯
F：丙烯酸酯类颜料分散剂(Disper byk-2001,BYK-Chemie)
实验例1：
实验例1-1：对于亮度、对比度和色彩强度的评价
实施例1～5和比较例1～4中制备的着色感光树脂组合物用于制备着色层。具体而言，将各着色感光树脂组合物通过旋涂发涂布在玻璃基板上，并且将玻璃基板在温度保持为100℃的加热板上放置3分钟，以在玻璃基板上形成薄膜。随后，使用含有g,h和i射线的1KW高压汞灯在100mJ/cm2下将每个薄膜进行UV照射。没有使用特别的滤光片。
每个UV照射后的薄膜浸入到作为显影液的KOH碱性溶液(pH值10.5)中2分钟。经过显影后，涂有薄膜的玻璃以蒸馏水冲洗并用氮气干燥，随后在200℃烤箱中加热30分钟，以提供具有1～5μm厚度的着色层。
通过以下方法评价每个试样的亮度、对比度和颜色强度。结果如表2所示。
(1)亮度
着色层的亮度(Y)通过显微光谱仪OSP-SP2000进行测量。
○:Y≥40
△:38≤Y<40
X:Y<38
(2)对比度
在玻璃基板上(着色层形成之前)的对比度为1:30000的基础上，通过使用BM-5A(Topcon Corporation)来测量着色层的对比度(CR)。
◎:CR≥15000
○:12000≤CR<15000
△:10000≤CR<12000
X:CR<10000
(3)颜色强度
在用于产生期望薄膜厚度的着色感光树脂组合物中，测量颜料含量比。
○:颜色强度<0.35
△:0.35≤颜色强度<0.45
X:颜色强度≥0.45
实验例1～2：滤色片图案的形成
使用旋涂法将实施例1～5和比较例1～4中制备的各着色感光树脂组合物涂布在玻璃基板(#1737,Corning Inc.)上，并且在100℃的加热板上放置3分钟以形成薄膜。然后，将测试光掩模以1000μM间隔安置在所述薄膜上，所述光掩模具有可使透光率在1％～100％范围之内逐步变化的图案，然后在空气气氛下，使用超高压汞灯(USH-250D,Ushio Inc.)在曝光量为40mJ/cm2条件下对光掩模进行紫外线(365nm)照射。将KOH(pH值12.5)水溶液作为显影液，使用喷射显影器对UV照射后的膜进行显影80秒。经过显影后，用蒸馏水洗涤其上涂布有薄膜的玻璃基板，并且使用氮气进行干燥，然后在设置为220℃的烘箱中加热20分钟，以制备滤色片。如此制备的滤色片被确认为具有2.5～2.9μm的图案(薄膜)厚度。
类似地，通过相对于初始曝光量降低其曝光程度，来重复进行图案形成程序。为了评价图案形成性，计算出图案形成曝光量相对于初始曝光量的比例。
<评价标准>
○:图案形成性<0.2
△:0.2≤图案形成性<0.6
X:图案形成性≥0.6
表2
亮度 对比度 颜色强度 图案形成性
实施例1 ○ △ ○ ○
实施例2 ○ ○ ○ ○
实施例3 ○ ○ ○ ○
实施例4 △ ○ △ △
实施例5 △ ◎ △ △
比较例1 ◎ X ◎ ◎
比较例2 △ X ○ ○
比较例3 X ○ X X
比较例4 △ ○ △ △
如表2所示，与不含有C.I.颜料黄129的比较例1～4相比，本发明实施例1～5的着色感光树脂组合物具有更优异的亮度、对比度、颜色强度和图案形成性。因此，根据本发明的着色感光树脂组合物在液晶显示设备中产生显示缺陷的概率较低。
虽然已经展示和描述了本发明的特定实施方式，但本领域技术人员将理解，其不意在使本发明限于这些优选实施方式，并且对于本领域技术人员显而易见的是，可以进行各种改变和修改，而不背离本发明的实质和范围。
因此，本发明的范围将由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种着色感光树脂组合物，所述着色感光树脂组合物包含：着色剂(A)、粘合剂树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E)，所述着色剂(A)包含C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129。
2.如权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中，相对于所述C.I.颜料绿7、C.I.颜料黄185和C.I.颜料黄129的总固体含量，所述C.I.颜料黄129的含量为5重量％～50重量％。
3.如权利要求1所述的着色感光树脂组合物，其中，相对于所述着色感光树脂组合物的总固体含量，所述着色剂(A)的含量为10重量％～60重量％。
4.一种滤色片，所述滤色片采用权利要求1～3中任一项所述的着色感光树脂组合物形成。
5.一种液晶显示设备，所述液晶显示设备具有权利要求4所述的滤色片。
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