CN109715600A - 新式化合物、核-壳型染料、以及包含所述化合物的感光树脂组成物及彩色滤光片 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种由特定化学式表示的化合物、一种核‑壳型染料、一种包含所述核‑壳型染料的感光树脂组成物、以及一种使用所述感光树脂组成物制造的彩色滤光片,所述核‑壳型染料包括:核,包含所述化合物;以及壳,覆盖所述核。
Description
技术领域
本发明涉及一种新式化合物、一种核-壳型染料、一种包含所述化合物或所述核-壳型染料的感光树脂组成物、以及一种使用所述感光树脂组成物制造的彩色滤光片。
背景技术
在诸多种显示器中,液晶显示装置具有轻、薄、成本低、操作功耗低、及对集成电路的支持性高的优点,且已更广泛地用于膝上型电脑、监视器、及电视屏幕。液晶显示装置包括下部基板及上部基板,在所述下部基板上形成有黑色矩阵、彩色滤光片、及氧化铟锡(ITO)像素电极,在所述上部基板上形成有包括液晶层、薄膜晶体管、及电容器层的主动电路部分以及氧化铟锡像素电极。通过按照预定次序依序堆叠多个彩色滤光片(一般而言,由三原色(例如红色(R)、绿色(G)、及蓝色(B))形成)而在像素区中形成彩色滤光片以形成每一像素,且以预定图案在透明基板上设置黑色矩阵层以形成各像素之间的界限。
颜料分散方法作为形成彩色滤光片的各方法中的一种方法,通过重复以下一系列制程来提供经着色薄膜:例如将包含着色剂的光可聚合组成物涂布于包括黑色矩阵的透明基板上,将所形成的图案曝光,利用溶剂移除未曝光部分,以及对所得物进行热固化。在根据所述颜料分散方法来制造彩色滤光片时所使用的着色感光树脂组成物一般包含碱溶性树脂、光可聚合单体、光聚合起始剂、环氧树脂、溶剂、其他添加剂等。所述颜料分散方法积极地应用于制造行动电话、膝上型电脑、监视器、及电视的液晶显示器。然而,用于所述颜料分散方法的彩色滤光片的感光树脂组成物最近已需要具有提高的效能及优异的图案特性。具体而言,亟需高色彩再现性及高亮度以及高对比度特性。
图像传感器是可携式电话照相机或数码照相机(digital still camera,DSC)中用于拍摄图像的部件。图像传感器可端视制造制程及应用方法而被分类成电荷耦合装置(charge-coupled device,CCD)图像传感器及互补金属氧化物半导体(complementarymetal oxide semiconductor,CMOS)图像传感器。用于电荷耦合装置图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器的彩色成像装置包括彩色滤光片,每一彩色滤光片(colorfilter)具有混合有红色(red)、绿色(green)、及蓝色(blue)该些原色的滤光片区段(filter segment),且所述颜色是分开的。安装于彩色成像装置中的最新的彩色滤光片具有2微米或小于2微米的图案大小,所述图案大小为液晶显示器的传统彩色滤光片图案的图案大小的1/100至1/200。因此,提高解析度且减少图案残余物是确定装置的效能的重要因素。
使用传统颜料型感光树脂组成物制造的彩色滤光片因颜料颗粒的大小而在亮度及对比度方面存在限制。另外,图像传感器的彩色成像装置需要较小的分散粒径来形成精细图案。为符合所述需求,已尝试通过引入不形成颗粒的染料代替颜料制备适合于所述染料的感光树脂组成物,来达成具有提高的亮度及对比度的彩色滤光片。然而,相对于颜料而言,染料耐久性(例如耐光性及耐热性)等差,且因此亮度可劣化。
发明内容
[技术问题]
本发明实施例提供一种具有提高的亮度及对比度的新式化合物。
另一实施例提供一种包含所述新式化合物的核-壳型染料。
又一实施例提供一种包含所述新式化合物或所述核-壳型染料的感光树脂组成物。
再一实施例提供一种使用所述感光树脂组成物制造的彩色滤光片。
[技术方案]
本发明实施例提供一种由化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中,
R1为经取代或未经取代的C3至C20环烷基或者由化学式2表示,且
R2为经取代的C6至C20芳基,
[化学式2]
其中在化学式2中,
R3与R4独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基。
R2可为经C1至C10烷基取代的C6至C20芳基。
R2可由化学式3表示。
[化学式3]
在化学式3中,
R5与R6独立地为C1至C7烷基。
所述由化学式1表示的化合物可为选自由化学式1-1至化学式1-7表示的化合物中的一者。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
[化学式1-7]
另一实施例提供一种核-壳型染料,所述核-壳型染料包括:核,包含所述由化学式1表示的化合物;以及壳,环绕所述核。
所述壳可由化学式4或化学式5表示。
[化学式4]
[化学式5]
在化学式4及化学式5中,
La至Ld独立地为单键或者经取代或未经取代的C1至C10亚烷基。
La至Ld可独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基。
所述壳可由化学式4-1或化学式5-1表示。
[化学式4-1]
[化学式5-1]
所述壳的笼宽度(cage width)可介于6.5埃至7.5埃的范围内。
所述核可具有1纳米至3纳米的长度。
所述核可在530纳米至680纳米的波长中具有最大吸收峰。
所述核-壳型染料可选自由化学式6至化学式19表示的化合物。
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
所述核-壳型染料可以1:1的摩尔比包括所述核及所述壳。
所述核-壳型染料可为绿色染料。
另一实施例提供一种包含所述化合物或所述核-壳型染料的感光树脂组成物。
所述感光树脂组成物可还包含黏合剂树脂、光可聚合单体、光聚合起始剂、以及溶剂。
所述感光树脂组成物可还包含颜料。
以所述感光树脂组成物的总量计,所述感光树脂组成物可包含:0.5重量%至10重量%的所述化合物或所述核-壳型染料;0.1重量%至30重量%的所述黏合剂树脂;0.1重量%至30重量%的所述光可聚合单体;0.1重量%至5重量%的所述光聚合起始剂;以及余量为所述溶剂。
所述感光树脂组成物可还包含丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、包含乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的硅烷系偶合剂、调平剂、界面活性剂、自由基聚合起始剂、或其组合。
另一实施例提供一种使用所述感光树脂组成物制造的彩色滤光片。
本发明的其他实施例包含于以下详细说明中。
[发明效果]
根据实施例的所述化合物或所述核-壳型染料达成具有提高的亮度及对比度的彩色滤光片。
附图说明
图1是示出由化学式5-1表示的壳的笼宽度(cage width)的视图。
具体实施方式
以下,详细阐述本发明的实施例。然而,该些实施例为示范性的,本发明并非仅限于此,且本发明由权利要求的范围界定。
在本说明书中,当不另外提供具体定义时,“经取代”是指化合物的至少一个氢原子经以下取代基置换:卤素原子(F、Cl、Br、或I)、羟基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亚胺基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、胺甲酰基、硫醇基、酯基、醚基、羧基或其盐、磺酸基或其盐、磷酸或其盐、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、或其组合。
在本说明书中,当不另外提供具体定义时,“杂环烷基”、“杂环烯基”、“杂环炔基”、及“杂亚环烷基”是指包含N、O、S、或P中的至少一个杂原子的环烷基、环烯基、环炔基、及亚环烷基的每一种环状化合物。
在本说明书中,当不另外提供具体定义时,“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”及“甲基丙烯酸酯”二者。
在本说明书中,当不另外提供具体定义时,用语“组合”是指混合或共聚合。
在本说明书中,当不另外提供定义时,当化学键并未绘制在应给出处时,氢原子键结在所述位置处。
在本说明书中,当不另外提供具体定义时,“*”指示连接相同或不同原子或化学式的点。
根据实施例的一种化合物由化学式1表示。
[化学式1]
在化学式1中,
R1为经取代或未经取代的C3至C20环烷基或者由化学式2表示,且
R2为经取代的C6至C20芳基,
[化学式2]
其中,在化学式2中,
R3与R4独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基。
R1与R2可不连接来形成稠合环。
所述由化学式1表示的化合物具有优异的绿色光谱特性及高摩尔消光系数,且可用作绿色染料。然而,所述化合物相较于颜料耐久性不足,且因此可在被形成为彩色抗蚀剂之后的烘烤期间使亮度劣化。根据实施例的化合物包含作为不同取代基且彼此对称的支链烷基官能基(由化学式2表示)及经取代的芳基官能基(更具体而言由化学式3表示),并且藉此可提高耐久性且可达成具有高亮度及高对比度的彩色滤光片。
举例而言,R2可为经C1至C10烷基取代的C6至C20芳基。
举例而言,R2可由化学式3表示。
[化学式3]
在化学式3中,
R5与R6独立地为C1至C7烷基。
当在感光树脂组成物中使用所述由化学式1表示的化合物(例如,作为染料)时,在随后阐述的溶剂中的溶解度可大于或等于5,例如介于5至10的范围内。溶解度可通过溶解于100克溶剂中的染料(化合物)的量(克)来获得。当所述化合物(例如,染料)具有处于所述范围内的溶解度时,可确保与感光树脂组成物中的其他组分(即,随后阐述的黏合剂树脂、光可聚合单体、及光聚合起始剂)的相容性及着色性质,且可防止染料的沉淀。
所述由化学式1表示的化合物可具有优异的耐热性。亦即,利用热重量分析仪(TGA)所量测的热分解温度可大于或等于200℃,例如为200℃至300℃。
所述由化学式1表示的化合物具有下图所示的三种共振结构,但在本说明书中,为方便起见,示出具有一种共振结构且由化学式1表示的化合物。换言之,所述由化学式1表示的化合物可具有所述三种共振结构中的任一种结构。
[图]
所述由化学式1表示的化合物可选自由化学式1-1至化学式1-7表示的化合物。
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
[化学式1-7]
根据另一实施例的一种核-壳型染料具有由核及环绕所述核的壳组成的结构。所述核包含所述由化学式1表示的化合物。具体而言,所述壳可为巨环化合物,且所述壳环绕所述由化学式1表示的化合物以形成涂层。
在实施例中,所述由化学式1表示的化合物是由与巨环化合物对应的壳环绕,亦即,所述由化学式1表示的化合物存在于巨环内,并且藉此可提高核-壳型染料的耐久性且可达成具有高亮度及高对比度的彩色滤光片。
包含于核中或构成核的所述由化学式1表示的化合物的长度可为1纳米至3纳米,例如为1.5纳米至2纳米。当所述由化学式1表示的化合物具有处于所述范围内的长度时,核-壳型染料可容易具有壳环绕核的结构。换言之,所述由化学式1表示的化合物具有处于所述范围内的长度,且因此可具有巨环化合物(即,壳)环绕所述由化学式表示的化合物的结构。当使用具有处于所述范围以外的长度的化合物时,可能无法获得壳环绕核化合物的结构,且可能无法提高耐久性。
包含于核中或构成核的所述由化学式1表示的化合物可在530纳米至680纳米的波长中具有最大吸收峰。使用具有光谱特性的所述由化学式1表示的化合物作为核的核-壳型染料例如用作绿色染料,且藉此可提供用于具有高亮度及高对比度的彩色滤光片的感光树脂组成物。
环绕包含所述由化学式1表示的化合物的核的壳可由化学式4或化学式5表示。
[化学式4]
[化学式5]
在化学式4及化学式5中,
La至Ld独立地为单键或者经取代或未经取代的C1至C10亚烷基。
在化学式4或化学式5中,La至Ld可独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基。在此种情形中,易于形成其中壳环绕包含所述由化学式1表示的化合物的核且溶解度提高的结构。
举例而言,根据实施例的所述核-壳型染料包含非共价键,即由所述由化学式1表示的化合物的氧原子与所述由化学式4或化学式5表示的壳的氮原子之间的氢键。
所述壳可例如由化学式4-1或化学式5-1表示。
[化学式4-1]
[化学式5-1]
所述壳的笼宽度(cage width)可介于6.5埃至7.5埃范围内,且所述壳的体积可介于10埃至16埃范围内。本发明中的笼宽度(cage width)是指壳的内部距离,例如在由化学式4-1或化学式5-1表示的壳中,连接有两个亚甲基的两个不同亚苯基之间的距离(参见图1)。当所述壳具有处于所述范围内的笼宽度时,可获得具有对包含所述由化学式1表示的化合物的核进行环绕的结构的核-壳型染料,且因此当将所述核-壳型染料添加至感光树脂组成物中时可达成具有提高的耐久性及高亮度的彩色滤光片。
所述核-壳型染料以1:1的摩尔比包括包含所述由化学式1表示的化合物的所述核、及所述壳。当核及壳以所述摩尔比存在时,可良好地形成对包含所述由化学式1表示的化合物的核进行环绕的涂层(壳)。
举例而言,所述核-壳型染料可选自由化学式6至化学式19表示的化合物,但并非仅限于此。
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
所述核-壳型染料可单独用作绿色染料且可与辅助染料进行混合。
所述辅助染料可为三芳基甲烷系染料、蒽醌系染料、苯亚甲基系染料、花青系染料、酞菁系染料、氮杂卟啉系染料、靛蓝系染料、呫吨系染料等。
核-壳型染料可与颜料进行混合。
所述颜料可为红色颜料、绿色颜料、蓝色颜料、黄色颜料、黑色颜料等。
红色颜料的实例可为比色指数(C.I.)红色颜料254、C.I.红色颜料255、C.I.红色颜料264、C.I.红色颜料270、C.I.红色颜料272、C.I.红色颜料177、C.I.红色颜料89等。绿色颜料的实例可为C.I.绿色颜料36、C.I.绿色颜料7、C.I.绿色颜料58、C.I.绿色颜料59等。蓝色颜料的实例可为铜酞菁颜料,例如C.I.蓝色颜料15:6、C.I.蓝色颜料15、C.I.蓝色颜料15:1、C.I.蓝色颜料15:2、C.I.蓝色颜料15:3、C.I.蓝色颜料15:4、C.I.蓝色颜料15:5、C.I.蓝色颜料16等。黄色颜料的实例可为异吲哚啉系颜料,例如C.I.黄色颜料139;喹酞酮系颜料,例如C.I.黄色颜料138;镍错合物颜料,例如C.I.黄色颜料150等。黑色颜料的实例可为苯胺黑、苝黑、钛黑、碳黑等。所述颜料可单独使用或以二或更多者的混合物形式使用,但并非仅限于此。
所述颜料可以颜料分散液状态包含于用于彩色滤光片的感光树脂组成物中。颜料分散液可由颜料及溶剂、分散剂、分散树脂等组成。
溶剂可为乙二醇乙酸酯、乙基溶纤剂、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇、环己酮、丙二醇甲醚等,且较佳为丙二醇甲醚乙酸酯。
分散剂有助于颜料的均匀分散,且可包括非离子分散剂、阴离子分散剂、或阳离子分散剂。具体实例可为聚烷二醇或其酯、聚氧化烯烃、多元醇酯环氧烷加成产物、醇环氧烷加成产物、磺酸酯、磺酸盐、羧酸酯、羧酸盐、烷基酰胺环氧烷加成产物、烷基胺,且所述分散剂可单独使用或者以二或更多者的混合物形式使用。
分散树脂可为包含羧基的丙烯酸系树脂,且会提高颜料分散液的稳定性及像素的图案性质。
当核-壳型染料与颜料混合时,核-壳型染料与颜料可以1:9至9:1的重量比且具有而言以3:7至7:3的重量比混合。当核-壳型染料与颜料在所述重量比范围内混合时,可在维持彩色特性的同时达成高亮度及高对比度。
根据另一实施例,提供一种包含所述由化学式1表示的化合物或所述核-壳型染料的感光树脂组成物。
所述感光树脂组成物包含(A)着色剂(所述由化学式1表示的化合物或所述核-壳型染料)、(B)黏合剂树脂、(C)光可聚合单体、(D)光聚合起始剂、及(E)溶剂。
以下,具体阐述每一组分。
(A)着色剂
着色剂可包含所述由化学式1表示的化合物和/或所述核-壳型染料,且所述由化学式1表示的化合物和/或所述核-壳型染料为以上所述者。
着色剂除所述由化学式1表示的化合物和/或所述核-壳型染料外可还包含颜料,且所述颜料是以上所述者。
以用于彩色滤光片的感光树脂组成物的总量计,可包含0.5重量%至10重量%、例如0.5重量%至5重量%的量的所述由化学式1表示的化合物和/或所述核-壳型染料。当在所述范围内使用所述由化学式1表示的化合物和/或所述核-壳型染料时,可达成在所期望色坐标处的高亮度及高对比度。
(B)黏合剂树脂
黏合剂树脂为第一烯系不饱和单体及可与其共聚合的第二烯系不饱和单体的共聚物,且为包含至少一个丙烯酸系重复单元的树脂。
第一烯系不饱和单体为包含至少一个羧基的烯系不饱和单体。所述单体的实例包含(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸、衣康酸、反丁烯二酸、或其组合。
以碱溶性树脂的总量计,可包含5重量%至50重量%、例如10重量%至40重量%的量的第一烯系不饱和单体。
第二烯系不饱和单体可为芳族乙烯基化合物,例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲基甲醚等;不饱和羧酸酯化合物,例如(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)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸环己基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯等;不饱和胺基烷基羧酸酯化合物,例如(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲胺基乙酯等;羧酸乙烯酯化合物,例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等;不饱和羧酸缩水甘油基酯化合物,例如(甲基)丙烯酸缩水甘油基酯等;氰化乙烯化合物,例如(甲基)丙烯腈等;不饱和酰胺化合物,例如(甲基)丙烯酰胺等;等等,且所述第二烯系不饱和单体可单独使用或以二或更多者的混合物形式使用。
黏合剂树脂的具体实例可为甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羟基乙酯共聚物等,但并非仅限于此。该些黏合剂树脂可单独使用或以二或更多者的混合物形式使用。
黏合剂树脂的重量平均分子量可为3,000克/摩尔至150,000克/摩尔、例如5,000克/摩尔至50,000克/摩尔、例如20,000克/摩尔至30,000克/摩尔。当黏合剂树脂的重量平均分子量处于所述范围内时,与基板的紧密接触性质以及物理化学性质得以改良,且黏度为适当的。
黏合剂树脂的酸值可为15mgKOH/g至60mgKOH/g,例如20mgKOH/g至50mgKOH/g。当黏合剂树脂的酸值处于所述范围内时,可获得具有优异解析度的像素。
以感光树脂组成物的总量计,可包含0.1重量%至30重量%、例如5重量%至20重量%的量的黏合剂树脂。当包含处于上述范围内的黏合剂树脂时,可改良可显影性且可在彩色滤光片制造期间由于交联改良而改良优异的表面光滑度。
(C)光可聚合单体
光可聚合单体可为包含至少一个烯系不饱和双键的(甲基)丙烯酸的单官能酯或多官能酯。
光可聚合单体可因烯系不饱和双键而在图案形成制程中的曝光期间引起充分聚合且形成具有优异的耐热性、耐光性及耐化学性的图案。
光可聚合单体的具体实例可为乙二醇二(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、新戊二醇二(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、双酚A二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇二(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、季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、双酚A环氧基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇单甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、磷酸三(甲基)丙烯酰氧基乙酯、酚醛环氧基(甲基)丙烯酸酯等。
光可聚合单体的市售实例可如下。单官能(甲基)丙烯酸酯可包括:亚罗尼斯M-M-M-(东亚合成化工有限公司);卡亚拉得(KAYARAD)TC-TC-(日本化药有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.));V-V-(大阪有机化工有限公司)等。二官能(甲基)丙烯酸酯的实例可包括:亚罗尼斯M-M-M-(东亚合成化工有限公司),KAYARADHX-R-(日本化药有限公司),V-V-V-335(大阪有机化工有限公司)等。三官能(甲基)丙烯酸酯的实例可包括:亚罗尼斯M-M-M-M-M-M-M-(东亚合成化工有限公司);KAYARADDPCA-DPCA-DPCA-DPCA-(日本化药有限公司);V-V-V-V-V-V-(大阪有机化工有限公司)等。该些光可聚合单体可单独使用或以二或更多者的混合物形式使用。
光可聚合单体可用酸酐处理以改良可显影性。
以感光树脂组成物的总量计,可包含0.1重量%至30重量%、例如5重量%至20重量%、的量的光可聚合单体。当包含处于所述范围内的光可聚合单体时,可改良在彩色滤光片的制造期间的图案特性及可显影性。
(D)光聚合起始剂
光聚合起始剂可为苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、安息香系化合物、三嗪系化合物、肟系化合物等。
苯乙酮系化合物的实例可为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、对第三丁基三氯苯乙酮、对第三丁基二氯苯乙酮、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-吗啉基丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲基胺基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮系化合物的实例可为二苯甲酮、苯甲酸苯甲酰基酯、苯甲酸苯甲酰基甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基胺基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基胺基)二苯甲酮、4,4'-二甲基胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
噻吨酮系化合物的实例可为噻吨酮、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。
安息香系化合物的实例可为安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香异丙醚、安息香异丁醚、苯甲基二甲基缩酮等。
三嗪系化合物的实例可为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。
肟系化合物的实例可为2-(o-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(o-乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮等。
光聚合起始剂除所述化合物之外可还包含咔唑系化合物、二酮系化合物、硼酸锍系化合物、叠氮系化合物、咪唑系化合物、联咪唑系化合物、茀系化合物等。
以所述感光树脂组成物的总量计,可包含0.1重量%至5重量%、例如1重量%至3重量%的量的光聚合起始剂。当包含处于所述范围内的光聚合起始剂时,所述组成物可在用于制备彩色滤光片的图案形成制程期间被曝光时进行充分光聚合,以达成优异的灵敏度并提高透射率。
(E)溶剂
溶剂无特别限制,且具体而言为例如醇,例如甲醇、乙醇等;醚,例如二氯乙醚、正丁醚、二异戊醚、甲基苯基醚、四氢呋喃等;二醇醚,例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚等;溶纤剂乙酸酯,例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,例如甲基乙基卡必醇、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、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯,例如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等;芳香族烃,例如甲苯、二甲苯等;酮,例如甲乙酮、环己酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基正戊基酮、2-庚酮等;饱和脂族单羧酸烷基酯,例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等;乳酸烷基酯,例如乳酸甲酯、乳酸乙酯等;羟基乙酸烷基酯,例如羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯等;乙酸烷氧基烷基酯,例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等;3-羟基丙酸烷基酯,例如3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯等;3-烷氧基丙酸烷基酯,例如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,例如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,例如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-甲基丙酸烷基酯,例如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,例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等;酯,例如丙酸2-羟基乙酯、丙酸2-羟基-2-甲基乙酯、乙酸羟基乙酯、丁酸2-羟基-3-甲基甲酯等;或酮酸酯,例如丙酮酸乙酯等,且溶剂另外为例如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-甲基吡咯啶酮、二甲亚砜、苯甲基乙基醚、二己基醚、乙酰丙酮、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、顺丁烯二酸二乙酯、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、苯基溶纤剂乙酸酯等,所述溶剂可单独使用或以二或更多者的混合物形式使用。
考虑到溶混性(miscibility)及反应性,溶剂可适宜为酮,例如环己酮等;二醇醚,例如乙二醇单乙醚等;乙二醇烷基醚乙酸酯,例如乙基溶纤剂乙酸酯等;酯,例如丙酸2-羟基乙酯等;二乙二醇,例如二乙二醇单甲醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯,例如丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等。
以感光树脂组成物的总量计,以余量且具体而言为20重量%至90重量%的量使用溶剂。用于彩色滤光片的感光树脂组成物具有涂布性质,且可维持厚度为3微米或大于3微米的膜的优异平坦度。
(F)其他添加剂
所述感光树脂组成物可还包含其他添加剂,例如丙二酸;3-胺基-1,2-丙二醇;包含乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的硅烷系偶合剂;调平剂;氟系界面活性剂;自由基聚合起始剂等,以在涂布期间防止污点或斑点、调整调平或防止因未显影而造成图案残余物。
另外,所述感光树脂组成物可还包含例如环氧化合物等添加剂,以改良与基板的紧密接触性质。
环氧化合物的实例可为苯酚酚醛环氧化合物、四甲基联苯基环氧化合物、双酚A环氧化合物、脂环环氧化合物或其组合。
可根据所期望的性质来控制添加剂的量。
另一实施例提供一种使用所述感光树脂组成物制造的彩色滤光片。一种制造所述彩色滤光片的方法如下。
利用旋涂、狭缝涂布等适当的方法将用于彩色滤光片的感光树脂组成物在裸玻璃基板上或在上面涂布有500埃至1500埃厚度的SiNx作为保护层的玻璃基板上涂布至具有3.1微米至3.4微米的厚度。在涂布之后,照射光以形成彩色滤光片所需要的图案。在照射之后,用碱性显影液对经涂布层进行处理,且可溶解经涂布层的未照射区,以形成图像彩色滤光片的图案。端视所需要的红色、绿色、蓝色的数目来重复此制程,以制作具有所期望图案的彩色滤光片。
另外,通过热处理、光化射线照射等来固化通过显影而得到的图像图案,结果会提高抗裂性、耐溶剂性等。
[具体实例]
以下,较佳地参考实例来更详细地阐述本发明。然而,该些实例不应在任何意义上被解释为限制本发明的范围。
(中间物合成例1:中间物A的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、2-碘丙烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向所述溶液中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物A。
基质辅助雷射解吸电离-飞行时间(Maldi-tof)质谱分析(MS):239.36m/z
(中间物合成例2:中间物B的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、2-碘丁烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物B。
Maldi-tof MS:253.39m/z
(中间物合成例3:中间物C的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、溴代环戊烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物C。
Maldi-tof MS:265.40m/z
(中间物合成例4:中间物D的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、溴代环己烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物D。
Maldi-tof MS:279.43m/z
(中间物合成例5:中间物E的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、3-溴己烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所获得的混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物E。
Maldi-tof MS:281.44m/z
(中间物合成例6:中间物F的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、3-溴庚烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物F。
Maldi-tof MS:295.47m/z
(中间物合成例7:中间物G的合成)
将2,4-二甲基二苯胺(10摩尔)、2-溴己烷(10摩尔)及氢化钠(10摩尔)放入N,N-二甲基甲酰胺中,且将所述混合物加热至80℃并搅拌了24小时。向其中添加了乙酸乙酯,且对所获得的混合物洗涤了两次以萃取有机层。在减压下对所萃取有机层进行了蒸馏,并通过管柱层析法进行了分离以获得中间物G。
Maldi-tof MS:281.44m/z
(合成例1:由化学式1-1表示的化合物的合成)
将中间物A(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克(Dean-stark)蒸馏器移除了通过使所获得的混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-1表示的化合物。
[化学式1-1]
Maldi-tof MS:556.75m/z
(合成例2:由化学式1-2表示的化合物的合成)
将中间物B(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-2表示的化合物。
[化学式1-2]
Maldi-tof MS:584.80m/z
(合成例3:由化学式1-3表示的化合物的合成)
将中间物C(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-3表示的化合物。
[化学式1-3]
Maldi-tof MS:608.83m/z
(合成例4:由化学式1-4表示的化合物的合成)
将中间物D(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-4表示的化合物。
[化学式1-4]
Maldi-tof MS:636.88m/z
(合成例5:由化学式1-5表示的化合物的合成)
将中间物E(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-5表示的化合物。
[化学式1-5]
Maldi-tof MS:640.91m/z
(合成例6:由化学式1-6表示的化合物的合成)
将中间物F(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-6表示的化合物。
[化学式1-6]
Maldi-tof MS:668.97m/z
(合成例7:由化学式1-7表示的化合物的合成)
将中间物G(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式1-7表示的化合物。
[化学式1-7]
Maldi-tof MS:640.91m/z
(合成例8:由化学式6表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-1表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式6表示的核-壳型染料。
[化学式6]
Maldi-tof MS:1089.35m/z
(合成例9:由化学式7表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-1表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(2,6-pyridinedicarbonyl dichloride)(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式7表示的核-壳型染料。
[化学式7]
Maldi-tof MS:1091.33m/z
(合成例10:由化学式8表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-2表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式8表示的核-壳型染料。
[化学式8]
Maldi-tof MS:1117.40m/z
(合成例11:由化学式9表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-2表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液添加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式9表示的核-壳型染料。
[化学式9]
Maldi-tof MS:1119.38m/z
(合成例12:由化学式10表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-3表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式10表示的核-壳型染料。
[化学式10]
Maldi-tof MS:1141.43m/z
(合成例13:由化学式11表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-3表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式11表示的核-壳型染料。
[化学式11]
Maldi-tof MS:1143.30m/z
(合成例14:由化学式12表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-4表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式12表示的核-壳型染料。
[化学式12]
Maldi-tof MS:1169.48m/z
(合成例15:由化学式13表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-4表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式13表示的核-壳型染料。
[化学式13]
Maldi-tof MS:1171.46m/z
(合成例16:由化学式14表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-5表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式14表示的核-壳型染料。
[化学式14]
Maldi-tof MS:1173.51m/z
(合成例17:由化学式15表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-5表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式15表示的核-壳型染料。
[化学式15]
Maldi-tof MS:1175.49m/z
(合成例18:由化学式16表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-6表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式16表示的核-壳型染料。
[化学式16]
Maldi-tof MS:1201.57m/z
(合成例19:由化学式17表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-6表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式17表示的核-壳型染料。
[化学式17]
Maldi-tof MS:1203.54m/z
(合成例20:由化学式18表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-7表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且在室温下历时5小时向其中滴加了通过将间苯二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中而获得的溶液。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式18表示的核-壳型染料。
[化学式18]
Maldi-tof MS:1173.51m/z
(合成例21:由化学式19表示的核-壳型染料的合成)
将由化学式1-7表示的化合物(5毫摩尔)溶解于600毫升氯仿溶剂中,且向其中添加了三乙胺(50毫摩尔)。将2,6-吡啶二甲酰氯(20毫摩尔)及对亚二甲苯二胺(20毫摩尔)溶解于60毫升氯仿中,且在室温下历时5小时将所获得的溶液滴加至以上溶液中。在12小时之后,在减压下对所获得的混合物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了分离以合成由化学式19表示的核-壳型染料。
[化学式19]
Maldi-tof MS:1176.50m/z
(比较合成例1:核-壳型染料的合成)
将398毫克方酸及2.23克2-(3-(二丁基胺基)苯氧基)乙基丙烯酸酯放入100毫升3颈烧瓶中,向其中添加了40毫升正丁醇及20毫升甲苯,且在120℃下将所述混合物加热并回流了5小时。利用迪安-斯塔克分离器组(Dean-Stark trap set)移除了在反应期间生成的水,且促进了所述反应。当反应完成后,对自其获得的生成物进行了冷却并接着用二氯甲烷进行了萃取且通过管柱层析法进行了处理,以合成由化学式X表示的化合物,产率为60%。随后,将0.72克(1毫摩尔)由化学式X表示的化合物及2.02克(1毫摩尔)由化学式Y表示的三乙酰基β-环糊精(triacetylβ-cyclodextrin,锑希爱公司(TCI),CAS#23739-88-0)溶解于50毫升二氯甲烷中,且在室温下将所述溶液搅拌了约12小时,并且接着在减压下完全移除溶剂之后,进行了干燥以获得约2.7克固态核-壳型染料。所述核-壳型染料具有由化学式Y表示的化合物环绕由化学式X表示的化合物的结构。
[化学式X]
[化学式Y]
(比较合成例2:由化学式Z表示的化合物的合成)
[化学式Z]
将398毫克方酸及2.23克2-(3-(甲基(苯基)胺基)丙基胺基)乙基丙烯酸酯放入100毫升3颈烧瓶中,向其中添加了40毫升正丁醇及20毫升甲苯,且在120℃下将所获得的混合物加热并回流了5小时。利用迪安-斯塔克分离器组(Dean-Stark trap set)移除了在反应期间生成的水,且促进了所述反应。当反应完成后,对自其获得的生成物进行了冷却并接着用二氯甲烷进行了萃取且通过管柱层析法进行了处理,以获得由化学式Z表示的化合物,产率为60%。
Maldi-tof MS:514.26m/z
(比较合成例3:由化学式101表示的化合物的合成)
[化学式101]
将(2,4-二甲基-苯基)-(2-乙基-己基)-苯基-胺(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式101表示的化合物。
Maldi-tof MS:697.02m/z
(比较合成例4:由化学式102表示的化合物的合成)
[化学式102]
将苯甲基-异丙基-苯基-胺(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色反应物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式102表示的化合物。
Maldi-tof MS:528.70m/z
(比较合成例5:由化学式103表示的化合物的合成)
[化学式103]
将二异丙基-苯基-胺(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而产生的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式103表示的化合物。
Maldi-tof MS:432.61m/z
(比较合成例6:由化学式104表示的化合物的合成)
[化学式104]
将双-(2,4-二甲基-苯基)-苯基-胺(60毫摩尔)及3,4-二羟基-3-环丁烯-1,2-二酮(30毫摩尔)添加至甲苯(200毫升)及丁醇(200毫升)中,且用迪安-斯塔克蒸馏器移除了通过使所述混合物回流而生成的水。在搅拌12小时之后,在减压下对自其获得的绿色产物进行了蒸馏并通过管柱层析法进行了纯化以合成由化学式104表示的化合物。
Maldi-tof MS:680.89m/z
(感光树脂组成物的制备)
使用以下组分制备了感光树脂组合物。
(A)染料
(A-1)在合成例1中制备的化合物(由化学式1-1表示)
(A-2)在合成例2中制备的化合物(由化学式1-2表示)
(A-3)在合成例3中制备的化合物(由化学式1-3表示)
(A-4)在合成例4中制备的化合物(由化学式1-4表示)
(A-5)在合成例5中制备的化合物(由化学式1-5表示)
(A-6)在合成例6中制备的化合物(由化学式1-6表示)
(A-7)在合成例7中制备的化合物(由化学式1-7表示)
(A-8)在合成例8中制备的核-壳型染料(由化学式6表示)
(A-9)在合成例9中制备的核-壳型染料(由化学式7表示)
(A-10)在合成例10中制备的核-壳型染料(由化学式8表示)
(A-11)在合成例11中制备的核-壳型染料(由化学式9表示)
(A-12)在合成例12中制备的核-壳型染料(由化学式10表示)
(A-13)在合成例13中制备的核-壳型染料(由化学式11表示)
(A-14)在合成例14中制备的核-壳型染料(由化学式12表示)
(A-15)在合成例15中制备的核-壳型染料(由化学式13表示)
(A-16)在合成例16中制备的核-壳型染料(由化学式14表示)
(A-17)在合成例17中制备的核-壳型染料(由化学式15表示)
(A-18)在合成例18中制备的核-壳型染料(由化学式16表示)
(A-19)在合成例19中制备的核-壳型染料(由化学式17表示)
(A-20)在合成例20中制备的核-壳型染料(由化学式18表示)
(A-21)在合成例21中制备的核-壳型染料(由化学式19表示)
(A-22)在比较合成例1中制备的核-壳型染料
(A-23)在比较合成例2中制备的化合物(由化学式Z表示)
(A-24)在比较合成例3中制备的化合物(由化学式101表示)
(A-25)在比较合成例4中制备的化合物(由化学式102表示)
(A-26)在比较合成例5中制备的化合物(由化学式103表示)
(A-27)在比较合成例6中制备的化合物(由化学式104表示)
(A')颜料分散液
(A'-1)C.I.绿色颜料7
(A'-2)C.I.绿色颜料36
(B)黏合剂树脂
重量平均分子量为22,000克/摩尔的甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物(混合重量比:15重量%/85重量%)
(C)光可聚合单体
二季戊四醇六丙烯酸酯
(D)光聚合起始剂
(D-1)1,2-辛二酮
(D-2)2-二甲基胺基-2-(4-甲基-苯甲基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基l)-丁-1-酮
(E)溶剂
(E-1)环己酮
(E-2)丙二醇单甲醚乙酸酯
实例1至实例21以及比较例1至比较例8
通过以表1至表4中所示的组成混合各组分而制备了感光树脂组成物。具体而言,将光聚合起始剂溶解于溶剂中,在室温下将所述溶液搅拌了2小时,向其中添加了染料(或颜料分散液),将所述混合物搅拌了30分钟,向其中添加了黏合剂树脂及光可聚合单体,且在室温下将所获得的混合物搅拌了2小时。将所述溶液过滤了三次以移除杂质并制备感光树脂组成物。
[表1]
(单位:重量%)
[表2]
(单位:重量%)
[表3]
(单位:重量%)
[表4]
(单位:重量%)
(评估)
评估1:亮度及对比度
将根据实例1至实例21以及比较例1至比较例8的感光树脂组成物分别在1毫米厚的脱脂玻璃基板上涂布至1微米至3微米厚且在90℃加热板上干燥了2分钟以获得膜。随后,利用主波长为365纳米的高压汞灯将所述膜曝光并在200℃的强制对流干燥炉中干燥了5分钟。利用分光光度计(MCPD3000,大冢电子(Otsuka electronic)有限公司对像素层的亮度及对比度进行了量测,且结果示于表5中。
[表5]
亮度 | 对比度 | |
实例1 | 65.1 | 14100 |
实例2 | 65.2 | 14500 |
实例3 | 65.4 | 14300 |
实例4 | 65.4 | 14500 |
实例5 | 65.5 | 14300 |
实例6 | 65.2 | 14500 |
实例7 | 65.1 | 14200 |
实例8 | 67.2 | 14300 |
实例9 | 68.0 | 14900 |
实例10 | 67.3 | 14600 |
实例11 | 67.8 | 14200 |
实例12 | 67.3 | 14600 |
实例13 | 67.6 | 14200 |
实例14 | 67.4 | 14200 |
实例15 | 67.8 | 14700 |
实例16 | 67.4 | 14900 |
实例17 | 67.8 | 15000 |
实例18 | 67.3 | 14600 |
实例19 | 67.8 | 14200 |
实例20 | 67.1 | 14300 |
实例21 | 67.8 | 14900 |
比较例1 | 64.1 | 13300 |
比较例2 | 64.0 | 13800 |
比较例3 | 64.6 | 13300 |
比较例4 | 64.2 | 13200 |
比较例5 | 64.6 | 13700 |
比较例6 | 64.3 | 13700 |
比较例7 | 62.6 | 12300 |
比较例8 | 63.1 | 12000 |
参考表5,包含根据本发明一个实施例的单分子染料或核-壳型染料的实例1至实例21相较于既不包含单分子染料亦不包含核-壳型染料的比较例1至比较例8而言,显示出了高亮度及高对比度。
评估2:耐久性
将根据实例8至实例21以及比较例1至比较例8的感光树脂组成物分别在1毫米厚的脱脂玻璃基板上涂布至1微米至3微米厚且在90℃加热板上干燥了2分钟以获得膜。利用主波长为365纳米的高压汞灯将所述膜曝光并在200℃烘箱中干燥了20分钟,并且利用分光光度计(MCPD3000,大冢电子有限公司)对色坐标变化进行量测并因此评估耐久性,且结果示于表6中。
耐久性的评估基准
○:色坐标变化小于0.003
△:色坐标变化大于或等于0.003且小于或等于0.005
X:色坐标变化大于0.005
[表6]
耐久性 | |
实例8 | ○ |
实例9 | ○ |
实例10 | ○ |
实例11 | ○ |
实例12 | ○ |
实例13 | ○ |
实例14 | ○ |
实例15 | ○ |
实例16 | ○ |
实例17 | ○ |
实例18 | ○ |
实例19 | ○ |
实例20 | ○ |
实例21 | ○ |
比较例1 | X |
比较例2 | X |
比较例3 | △ |
比较例4 | △ |
比较例5 | △ |
比较例6 | X |
比较例7 | X |
比较例8 | X |
参考表6,包含根据实施例的核-壳型染料的实例8至实例21相较于不包含核-壳型染料的比较例1至比较例8而言,显示出优异的耐久性。
尽管已结合目前视为实用的示例性实施例阐述了本发明,但应理解本发明并非仅限于所揭示的实施例,而是相反地旨在涵盖包含在随附权利要求的精神及范围内的各种润饰及等效配置。因此,应理解上述实施例为示范性的,而不以任何方式限制本发明。
Claims (20)
1.一种化合物,由化学式1表示:
[化学式1]
其中,在化学式1中,
R1为经取代或未经取代的C3至C20环烷基或者由化学式2表示,且
R2为经取代的C6至C20芳基,
[化学式2]
其中,在化学式2中,
R3与R4独立地为经取代或未经取代的C1至C10烷基。
2.根据权利要求1所述的化合物,其中R2为经C1至C10烷基取代的C6至C20芳基。
3.根据权利要求2所述的化合物,其中R2由化学式3表示:
[化学式3]
其中,在化学式3中,
R5与R6独立地为C1至C7烷基。
4.根据权利要求1所述的化合物,其中由化学式1表示的所述化合物是由选自由化学式1-1至化学式1-7表示的化合物中的一者表示:
[化学式1-1]
[化学式1-2]
[化学式1-3]
[化学式1-4]
[化学式1-5]
[化学式1-6]
[化学式1-7]
5.一种核-壳型染料,包括
核,包含如权利要求1所述的化合物;以及
壳,环绕所述核。
6.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述壳由化学式4或化学式5表示:
[化学式4]
[化学式5]
(其中在化学式4及化学式5中,
La至Ld独立地为单键或者经取代或未经取代的C1至C10亚烷基)。
7.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述La至Ld独立地为经取代或未经取代的C1至C10亚烷基。
8.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述壳由化学式4-1或化学式5-1表示:
[化学式4-1]
[化学式5-1]
9.根据权利要求8所述的核-壳型染料,其中所述壳具有6.5埃至7.5埃的笼宽度。
10.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述核具有1纳米至3纳米的长度。
11.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述核在530纳米至680纳米的波长中具有最大吸收峰。
12.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述核-壳型染料选自由化学式6至化学式19表示的化合物:
[化学式6]
[化学式7]
[化学式8]
[化学式9]
[化学式10]
[化学式11]
[化学式12]
[化学式13]
[化学式14]
[化学式15]
[化学式16]
[化学式17]
[化学式18]
[化学式19]
13.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述核-壳型染料以1:1的摩尔比包括所述核及所述壳。
14.根据权利要求5所述的核-壳型染料,其中所述核-壳型染料是绿色染料。
15.一种感光树脂组成物,包括
如权利要求1至4中任一项所述的化合物或如权利要求5至14所述的核-壳型染料。
16.根据权利要求15所述的感光树脂组成物,其中所述感光树脂组成物还包含黏合剂树脂、光可聚合单体、光聚合起始剂、以及溶剂。
17.根据权利要求16所述的感光树脂组成物,其中所述感光树脂组成物还包含颜料。
18.根据权利要求16所述的感光树脂组成物,其中以所述感光树脂组成物的总量计,所述感光树脂组成物包括
0.5重量%至10重量%的所述化合物或所述核-壳型染料;
0.1重量%至30重量%的所述黏合剂树脂;
0.1重量%至30重量%的所述光可聚合单体;
0.1重量%至5重量%的所述光聚合起始剂;以及
余量为所述溶剂。
19.根据权利要求16所述的感光树脂组成物,其中所述感光树脂组成物还包括丙二酸、3-胺基-1,2-丙二醇、包含乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的硅烷系偶合剂、调平剂、界面活性剂、自由基聚合起始剂、或其组合。
20.一种彩色滤光片,使用如权利要求15所述的感光树脂组成物来制造。
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