CN109976093A - 着色感光性树脂组合物、彩色滤光片以及显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了着色感光性树脂组合物、彩色滤光片以及显示装置。该着色感光性树脂组合物包含(A)着色剂、(B)碱可溶性树脂、(C)光可聚合性化合物、(D)由化学式1表示的热固性树脂、(E)基于咔唑的光引发剂、和(F)溶剂，其中，(A)着色剂包括颜料，该颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种，并且(E)基于咔唑的光引发剂包括由化学式2表示的化合物。
Description
技术领域
本发明涉及着色感光性树脂组合物、用其制造的彩色滤光片以及包含该彩色滤光片的显示装置。
背景技术
彩色滤光片广泛用于各种显示装置(例如成像装置、液晶显示器(LCD)等)，并且其应用领域正在迅速扩大。用于成像装置或LCD的彩色滤光片由包括红色、绿色和蓝色的三种着色图案或包括黄色、品红色和青色的三种着色图案组成。
彩色滤光片的每个着色图案通常使用包含着色剂(例如颜料或染料)、碱可溶性树脂、光可聚合性化合物、光引发剂和溶剂的着色感光性树脂组合物形成。使用着色感光性树脂组合物形成着色图案通常通过光刻进行。
着色感光性树脂是对彩色滤光片、液晶显示器、有机发光二极管、显示器等必需的材料。例如，彩色液晶显示器的彩色滤光片被配置成使得在着色层之间的边界处使用黑色感光性组合物形成遮光层，以增加红色、绿色和蓝色的对比度和着色效果。目前，彩色滤光片位于阵列基板上，因此可以用作黑色基质，并且还可以用作用于保持单元间隙的间隔物，从而需要同时实现各种功能。因此，彩色滤光片不仅必须具有典型的遮光的光学效果，而且还必须具有良好的弹性模量和可靠性。
韩国专利第10-1648607号公开了具有改善的对比度的油墨组合物、使用该油墨组合物制造的彩色滤光片、以及包括该彩色滤光片的显示装置，但是由于显示装置的性能的改进限于红色、并且在低温固化时可靠性降低，因此难以应用于各种工艺。
[引文列表]
[专利文献]
(专利文献1)韩国专利第10-1648607号
发明内容
因此，本发明已经考虑到现有技术中遇到的问题，并且本发明旨在提供着色感光性树脂组合物，即使在低温固化时它也可以表现出优异的可固化性，从而实现性能(例如耐溶剂性和粘附性)的改善。
另外，本发明旨在提供包括由该着色感光性树脂组合物形成的薄膜的装置，其中，该装置的颜色特性得到改善。
另外，本发明旨在提供使用该着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示装置。
此外，本发明旨在提供使用该着色感光性树脂组合物的彩色滤光片，其中，该彩色滤光片在580nm或更小下的光谱透射率为10％或更小，在580nm至630nm的范围内的光谱透射率为70％或更小。
因此，本发明提供着色感光性树脂组合物，包含(A)着色剂、(B)碱可溶性树脂、(C)光可聚合性化合物、(D)由以下化学式1表示的热固性树脂、(E)基于咔唑的光引发剂和(F)溶剂，其中，(A)着色剂包括颜料，该颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种，并且(E)基于咔唑的光引发剂包括由以下化学式2表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，n是0至10的整数；
[化学式2]
在化学式2中，
A是CH或氮，
R1至R8各自独立地是氢、烷基基团、以下化学式3、-COR16或-NO2，R16是芳基基团，并且
R13是烷基基团、烯基基团、环烯基基团、炔基基团、环烷基基团或芳基基团。
[化学式3]
在化学式3中，
R14为氢、环烷基基团、烯基基团、烷氧基基团、烷基基团或芳基基团，R15为芳基基团、杂芳基基团或烷基基团，X为-CO-或直接结合，并且*是悬空键。
此外，本发明提供具有由该着色感光性树脂组合物形成的着色图案的彩色滤光片。
此外，本发明提供包括该彩色滤光片的显示装置。
根据本发明，着色感光性树脂组合物包括由化学式1表示的热固性树脂和包含由化学式2表示的化合物的光引发剂，因此即使在低温固化时也可以表现出优异的可固化性，从而改善着色感光性树脂组合物的耐溶剂性和粘附性。
另外，根据本发明，由该着色感光性树脂组合物形成的薄膜包括具有特定颜色组合的着色剂，从而改善包括该薄膜的装置的颜色特性。
另外，根据本发明，使用该着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示装置在可操作性和持久性上是优异的。
附图说明
图1显示本发明中粘附性评价的标准；
图2是显示使用根据本发明的实施方案的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率的测量结果的曲线图。
图3是显示使用根据本发明的另一个实施方案的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率的测量结果的曲线图。
图4是显示图3的在580nm或更小的波长范围内的结果的放大曲线图；
图5是显示图3中在580nm至630nm的波长范围内的结果的放大曲线图；和
图6是显示图3中在630nm至780nm的波长范围内的结果的放大曲线图。
具体实施方式
本发明涉及着色感光性树脂组合物、使用该着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示装置，该着色感光性树脂组合物包括(A)着色剂、(B)碱可溶性树脂、(C)光可聚合性化合物、(D)由以下化学式1表示的热固性树脂，(E)基于咔唑的光引发剂和(F)溶剂，其中，(A)着色剂包括颜料，该颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种，并且(E)基于咔唑的光引发剂包括由以下化学式2表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，n是0至10的整数。
[化学式2]
在化学式2中，
A是CH或氮，
R1至R8各自独立地是氢、烷基基团、以下化学式3、-COR16或-NO2，R16是芳基基团，并且
R13是烷基基团、烯基基团、环烯基基团、炔基基团、环烷基基团或芳基基团。
[化学式3]
在化学式3中，
R14为氢、环烷基基团、烯基基团、烷氧基基团、烷基基团或芳基基团，R15为芳基基团、杂芳基基团或烷基基团，X为-CO-或直接结合，并且*是悬空键。
根据本发明的着色感光性树脂组合物包括(D)具有低分子量的由化学式1表示的热固性树脂，和(E)由化学式2表示的基于咔唑的光引发剂，因此即使在150℃或更低的低温下固化也可以表现出高可靠性。
使用根据本发明的着色感光性树脂组合物制造的薄膜包括具有特定颜色组合的着色剂，从而改善包括该薄膜的装置的颜色特性。
在下文中，将给出根据本发明的着色感光性树脂组合物的各个组分的详细描述。然而，本发明不限于这些组分。
(A)着色剂
着色剂包括(a1)颜料，该(a1)颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种。必要时，可以还包含(a3)至少一种染料。
在本发明中，着色剂包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种，因此，由该着色感光性树脂组合物形成的薄膜的光谱透射率在580nm或更小下可以是10％或更小，在580nm到630nm的范围内是70％或更小。
在本发明的实施方案中，当着色剂包括颜料红177、颜料红179和基于四氮杂卟啉的化合物时，由上述着色感光性树脂组合物形成的薄膜的光谱透射率在580nm或更小下可以是10％或更小，在580nm至630nm的范围内是70％或更小，在630nm至780nm的范围内是60％至90％。
在本发明的另一个实施方案中，当着色剂包括颜料红179、颜料红208和炭黑时，由上述着色感光性树脂组合物形成的薄膜的光谱透射率在600nm或更小下可以是10％或更小，在600nm至640nm的范围内是70％或更小。
(a1)颜料
该颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料、并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种，并且必要时、还可以包括在本领域通常有用的有机颜料或无机颜料。
必要时，可以对颜料进行树脂处理、使用含有酸性官能团或碱性官能团的颜料衍生物的表面处理、使用聚合物化合物等对其表面接枝的处理、使用硫酸精制工艺等的精制处理、使用有机溶剂或水以除去杂质的清洁处理、或通过离子交换等除去离子性杂质。
有机颜料可以包括用于印刷油墨、喷墨油墨等的各种颜料，其具体实例可以包括水溶性偶氮颜料、水不溶性偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、苝颜料、芘酮颜料、二噁嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌颜料、蒽素嘧啶黄颜料、蒽嵌蒽醌颜料、阴丹酮颜料、黄蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料等。
无机颜料可以包括金属化合物，例如金属氧化物或金属络合物，并且具体地可以包括金属(例如铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑)的氧化物、或复合金属氧化物；炭黑；有机黑色颜料；钛黑；以及混合红色、绿色和蓝色获得的黑色颜料。
特别地，有机颜料和无机颜料可以包括根据色指数(由染色师和着色师协会出版)分类为颜料的化合物，并且其具体实例可以包括但不限于具有以下色指数(C.I.)数字的颜料：
C.I.颜料黄13、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185；
C.I.颜料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65和71；
C.I.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、179、180、192、208、215、216、224、242、254、255和264；
C.I.颜料紫14、19、23、29、32、33、36、37和38；
C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、16、21、28、60、64和76；
C.I.颜料绿7、10、15、25、36、47和58；
C.I.颜料棕28；和
C.I.颜料黑1和7。
颜料优选选自C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄185、C.I.颜料橙38、C.I.颜料红122、C.I.颜料红166、C.I.颜料红177、C.I.颜料红179、C.I.颜料红208、C.I.颜料红242、C.I.颜料红254、C.I.颜料红255、C.I.颜料紫23、C.I.颜料蓝15：3、C.I.颜料蓝15：6、C.I.颜料蓝16、C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36和C.I.颜料绿58。
作为颜料，基于四氮杂卟啉的化合物优选为由以下化学式5表示的化合物，并且基于四氮杂卟啉的化合物的最大吸收光谱可以在550nm至650nm的范围内。基于四氮杂卟啉的化合物的市售产品优选地包括由Yamada Chemical制成的FDG-007。
[化学式5]
在化学式5中，Y是氢原子、卤素原子、羟基基团、磺酸基团(-SO3H)、硝基基团、羧基基团、氰化物基团、取代或未取代的C1-C20烷基基团、取代或未取代的C3-C20环烷基基团、取代或未取代的C1-C20杂烷基基团、取代或未取代的C3-C20杂环烷基基团、取代或未取代的C6-C30芳基基团、或取代或未取代的C6-C30杂芳基基团，并且
M是两个氢原子、二价金属原子、二价金属氧化物、二价金属氢氧化物或二价金属氯化物。
例如，M可以选自由H2、Zn、Mg、Si、Sn、Rh、Pt、Pd、Mo、Mn、Pb、Cu、Ni、Co、Fe、VO、TiO、Si(OH)2、AlCl、InCl、FeCl、TiCl2、SnCl2、SiCl2和GeCl2组成的组。
基于着色剂的固含量的总重量，颜料的量是5重量％至99重量％、例如5重量％至60重量％，优选25重量％至85重量％、例如25重量％至45重量％。当颜料的量落在上述范围内时，在形成薄膜时像素的颜色浓度是足够的，并且在显影时可以有效地去除非像素部分，因此不产生残留物。
颜料优选以其中颜料颗粒均匀分散的分散溶液的形式使用。均匀分散颜料颗粒的方法可以包括例如使用(a2)颜料分散剂的分散处理方法等，并且根据该方法，可以获得其中颜料均匀分散在溶液中的颜料分散溶液。
(a2)颜料分散剂
添加颜料分散剂以防止颜料团聚并保持其稳定性，并且可以没有限制地使用，只要它在本领域中通常是有用的。颜料分散剂的具体实例可以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、基于聚酯的表面活性剂和基于多胺的表面活性剂，它们可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用。
阳离子表面活性剂的具体实例可以包括胺盐(例如十八胺盐酸盐和十二烷基三甲基氯化铵和季铵盐)。
阴离子表面活性剂的具体实例可以包括高级醇硫酸酯盐(例如十二醇硫酸酯钠和油醇硫酸酯钠)、烷基硫酸盐(例如十二烷基硫酸钠和十二烷基硫酸铵)、以及烷基芳基磺酸盐(例如十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸钠)。
非离子表面活性剂的具体实例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、其他聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基胺。
它的其他实例可以包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸改性的聚酯、叔胺改性的聚氨酯和聚乙烯亚胺。
此外，颜料分散剂优选包括基于丙烯酸酯的分散剂，其包括甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸-N,N-二甲氨基乙酯(DMAEMA)(下文中，称为“基于丙烯酸酯的分散剂”)。市售的基于丙烯酸酯的分散剂产品包括DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070和DISPER BYK-2150。这些基于丙烯酸酯的分散剂可以单独使用、或以其两种或更多种的组合使用。
除了基于丙烯酸酯的分散剂之外，颜料分散剂还可以包括其他树脂型颜料分散剂。其他树脂型颜料分散剂可以包括已知的树脂型颜料分散剂，特别是油性分散剂，包括聚羧酸酯(诸如聚氨酯或聚丙烯酸酯)、不饱和聚酰胺、多元羧酸、多元羧酸的(部分)胺盐、多元羧酸的铵盐、多元羧酸的烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸酯、含羟基基团的多元羧酸酯及其改性产物、或通过具有游离羧基基团的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)反应形成的酰胺或其盐；水溶性树脂或水溶性聚合物化合物，例如(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、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮；聚酯；改性聚丙烯酸酯；环氧乙烷/环氧丙烷的加合物；以及磷酸酯。
其他树脂型颜料分散剂的市售产品包括阳离子树脂分散剂，例如，来自BYKChemie的商品名为以下的产品：DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、和DISPER BYK-184；来自BASF的商品名为以下的产品：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、和EFKA-4800；来自Lubrizol的商品名为以下的产品：SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、和NBZ-4204/10；来自Kawaken Fine Chemicals的商品名为以下的产品：HINOACT T-6000、HINOACT T-7000、和HINOACT T-8000；来自Ajinomoto的商品名为以下的产品：AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822、和AJISPUR PB-823；以及来自Kyoeisha Chemical的商品名为以下的产品：FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、FLORENE DOPA-33和FLORENE DOPA-44；等。
除了基于丙烯酸酯的分散剂之外，这些其他树脂型颜料分散剂可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用，并且可以与基于丙烯酸酯的分散剂一起使用。
基于颜料的固含量的总重量，颜料分散剂的量是5重量％至60重量％、优选15重量％至50重量％。当颜料分散剂的量在上述范围内时，可以保持适合于制备着色感光性树脂组合物的粘度，并且易于进行颜料的精制、分散和胶凝化。
(a3)染料
染料可以没有限制地使用，只要它可溶于有机溶剂中，并且优选使用的是在有机溶剂中具有溶解性并且可以确保可靠性(例如在碱性显影溶液中的溶解性、耐热性、耐溶剂性等)的染料。
染料可以选自具有酸性官能团(例如磺酸或羧酸)的酸性染料、酸性染料和含氮化合物的盐、酸性染料的磺酰胺及其衍生物，此外还可以使用基于偶氮的酸性染料、基于氧杂蒽的酸性染料和基于酞菁的酸性染料、及其衍生物。染料的优选实例包括根据色指数(由染色师和着色师协会出版)分类为染料的化合物或染色说明(由Shikisensha Co.Ltd出版)中公开的已知染料。
染料的具体实例可以包括以下C.I.溶剂染料：
黄色染料，例如C.I.溶剂黄4、14、15、16、21、23、24、38、56、62、63、68、79、82、93、94、98、99、151、162和163；
红色染料，例如C.I.溶剂红8、45、49、89、111、122、125、130、132、146和179；
橙色染料，例如C.I.溶剂橙2、7、11、15、26、41、45、56和62；
蓝色染料，例如C.I.溶剂蓝5、35、36、37、44、59、67和70；
紫色染料，例如C.I.溶剂紫8、9、13、14、36、37、47和49；和
绿色染料，例如C.I.溶剂绿1、3、4、5、7、28、29、32、33、34和35。
在C.I.溶剂染料中，在有机溶剂中溶解度高的C.I.溶剂黄14、16、21、56、151、79和93是优选使用的，并且C.I.溶剂黄21和79是更优选使用的。
另外，C.I.酸性染料如下：
黄色染料，例如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和251；
红色染料，例如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和426；
橙色染料，例如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和173；
蓝色染料，例如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和340；
紫色染料，例如C.I.酸性紫6B、7、9、17、19和66；和
绿色染料，例如C.I.酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106和109。
在C.I.酸性染料中，在有机溶剂中溶解度高的C.I.酸性黄42、以及C.I.酸性绿27是更优选使用的。
另外，C.I.直接染料如下：
黄色染料，例如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和141；
红色染料，例如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和250；
橙色染料，例如C.I.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106和107；
蓝色染料，例如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和293；
紫色染料，例如C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103和104；和
绿色染料，例如C.I.直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79和82。
另外，C.I.媒染染料如下：
黄色染料，例如C.I.媒染黄5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65；
红色染料，例如C.I.媒染红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和95；
橙色染料，例如C.I.媒染橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47和48；
蓝色染料，例如C.I.媒染蓝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和84；
紫色染料，例如C.I.媒染紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53和58；和
绿色染料，例如C.I.媒染绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43和53。
这些染料可以单独使用、或以其两种或更多种的组合使用。
基于着色剂的固含量的总重量，染料的量是0.5重量％至80重量％、优选0.5重量％至60重量％，更优选1重量％至50重量％。当染料的量落在上述范围内时，可以防止在图案形成之后染料溶解在有机溶剂中的可靠性低的问题发生，并且会得到高的灵敏度。
基于着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，着色剂的量为5重量％至60重量％、优选10重量％至45重量％。当着色剂的量落在上述范围内时，在形成薄膜时像素的颜色浓度是足够的，并且在显影时可以有效地去除非像素部分，因此不产生残留物。
在本发明中，着色感光性树脂组合物的固含量的总重量表示着色感光性树脂组合物除了溶剂之外的组分的总重量。
(B)碱可溶性树脂
碱可溶性树脂通过使用(b1)含羧基基团的烯键式不饱和单体作为必要成分的共聚合来制备，以便在图案形成时用于显影过程的碱性显影溶液中具有溶解性。
基于着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，碱可溶性树脂的量为10重量％至80重量％、优选10重量％至70重量％。当碱可溶性树脂的量落在上述范围内时，可以获得在显影溶液中的充分溶解性，从而有利于图案的形成，并且可以防止在显影时曝光部分的像素部分的膜减少，因此可以有效地去除非像素部分。
此外，碱可溶性树脂的酸值优选为30mg KOH/g至150mg KOH/g，从而改善与染料的相容性和着色感光性树脂组合物的储存稳定性。如果碱可溶性树脂的酸值小于30mg KOH/g，则难以确保着色感光性树脂组合物的足够显影速率。另一方面，如果其酸值超过150mgKOH/g，则着色感光性树脂组合物与基板的粘附性会降低，因此容易导致图案缺失，此外，与染料的相容性会成为问题，因此着色感光性树脂组合物中的染料会沉淀，或着色感光性树脂组合物的储存稳定性会降低，从而增加粘度。
为了确保碱可溶性树脂的额外可显影性，可以引入羟基基团。当碱可溶性树脂引入羟基基团时，可以提高显影速率。
碱可溶性树脂和光可聚合性化合物的羟基基团值之和优选为50mg KOH/g至250mgKOH/g。如果碱可溶性树脂和光可聚合性化合物的羟基基团值之和小于50mg KOH/g，则不能确保足够的显影速率。另一方面，如果碱可溶性树脂和光可聚合性化合物的羟基基团值之和超过250mg KOH/g，则所形成的图案的尺寸稳定性会劣化，因此图案线性会变差，并且与染料的相容性减小，导致储存稳定性有问题。
(b1)含羧基基团的烯键式不饱和单体
含羧基基团的烯键式不饱和单体的具体实例可以包括一元羧酸，例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等；二元羧酸，例如富马酸、中康酸、衣康酸等；二元羧酸酐；在其两端具有羧基基团和羟基基团的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯，例如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。优选使用丙烯酸或甲基丙烯酸。
碱可溶性树脂可以通过使含羧基基团的烯键式不饱和单体与(b2)含羟基基团的烯键式不饱和单体共聚来制备。替选地，碱可溶性树脂可以通过使含羧基基团的烯键式不饱和单体与(b3)含缩水甘油基基团的化合物共聚来制备。替选地，碱可溶性树脂可以通过使含羧基基团的烯键式不饱和单体的共聚物与(b3)含缩水甘油基基团的化合物共聚来制备。替选地，碱可溶性树脂可以通过使含羧基基团的烯键式不饱和单体、含羟基基团的烯键式不饱和单体和含缩水甘油基基团的化合物共聚来制备。
(b2)含羟基基团的烯键式不饱和单体
含羟基基团的烯键式不饱和单体的具体实例可以包括(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯和N-羟乙基丙烯酰胺。在这些中，优选使用(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯，这些含羟基基团的烯键式不饱和单体可以以其两种或更多种的组合使用。
(b3)含缩水甘油基基团的化合物
含缩水甘油基基团的化合物的具体实例可以包括丁基缩水甘油醚、丙基缩水甘油醚、苯基缩水甘油醚、2-乙基己基缩水甘油醚、缩水甘油基丁酸酯、甲基缩水甘油醚、乙基缩水甘油醚、异丙基缩水甘油醚、叔丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、4-叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、缩水甘油基硬脂酸酯、芳基缩水甘油醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯。优选地，使用丁基缩水甘油醚、芳基缩水甘油醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯，这些含缩水甘油基基团的化合物可以以其两种或更多种的组合使用。
碱可溶性树脂可以通过(b4)不饱和单体的共聚来制备。
(b4)不饱和单体
不饱和单体可以单独使用或以其两种或更多种的组合使用，并且可以包括但不限于：
芳香族乙烯基化合物，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、以及对乙烯基苄基缩水甘油醚；
基于N-取代马来酰亚胺的化合物，例如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、以及N-对甲氧基苯基马来酰亚胺；
脂肪族(甲基)丙烯酸酯，例如脂环族(甲基)丙烯酸酯，例如(甲基)丙烯酸烷基酯，包括(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-8-基酯、(甲基)丙烯酸-2-二环戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等；
(甲基)丙烯酸芳基酯，例如(甲基)丙烯酸苯酯和(甲基)丙烯酸苄酯；和
不饱和氧杂环丁烷化合物，例如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、以及2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷。
(C)光可聚合性化合物
光可聚合性化合物是可以通过光和将在下文描述的(E)基于咔唑的光引发剂的作用而聚合的化合物，其实例可以包括单官能团单体、双官能团单体和多官能团单体。
单官能团单体的具体实例可以包括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-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯、以及N-乙烯基吡咯烷酮。双官能团单体的具体实例可以包括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、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A双(丙烯酰氧基乙基)醚、以及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。多官能团单体的具体实例可以包括三羟甲基丙烷三(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、以及二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。
在这些中，优选使用双官能团或更高的多官能团单体。
基于着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，光可聚合性化合物的量为5重量％至50重量％、优选7重量％至50重量％。当光可聚合性化合物的量落在上述范围内时，像素部分的强度和可靠性变好，这是更合意的。
(D)热固性树脂
热固性树脂是由以下化学式1表示的化合物。
[化学式1]
在化学式1中，n是0至10的整数。
热固性树脂是具有低分子量的材料，并且即使当着色感光性树脂组合物在150℃或更低的低温下固化时也可以充分固化，因此表现出高可靠性。
基于着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，热固性树脂的量为0.1重量％至20.0重量％、优选0.1重量％至10.0重量％、更优选0.1重量％至5.0重量％。当热固性树脂的量落在上述范围内时，着色感光性树脂组合物在碱性水溶液中的显影能力更可取地得到了改善。
(E)基于咔唑的光引发剂
基于咔唑的光引发剂包括由以下化学式2表示的化合物。
[化学式2]
在化学式2中，A是CH或氮，并且R1至R8各自独立地是氢、C1-C20烷基基团、以下化学式3、-COR16或-NO2。
R16可以是未取代的C6-C20芳基基团或被选自由C1-C20烷氧基基团和C1-C20烷基基团组成的组中的至少一个取代基取代的C6-C20芳基基团。
[化学式3]
在化学式3中，R14为氢、C3-C8环烷基基团、C2-C5烯基基团、C1-C20烷氧基基团、C1-C20烷基基团、苯基基团、或萘基基团，R15为取代的或未取代的C6-C20芳基基团、C3-C20杂芳基基团、或取代的或未取代的C1-C10烷基基团，X为-CO-或直接结合，并且*为悬空键。
替选地，在化学式2中，A是CH或氮，并且R1和R2、R2和R3、R3和R4、R5和R6、R6和R7、以及R7和R8中的至少一对可以是以下化学式4。
[化学式4]
在化学式4中，R9至R12各自独立地为氢、取代或未取代的C1-C20烷基基团、或取代或未取代的苯基基团。
替选地，在化学式2中，A是CH或氮，R13是取代的或未取代的C1-C20烷基基团、C2-C12烯基基团、C4-C8环烯基基团、C2-C12炔基基团、C3-C10环烷基基团、苯基基团、或萘基基团。
除了由化学式2表示的化合物之外，基于基于咔唑的光引发剂的总重量，基于咔唑的光引发剂还可以包含5重量％至40重量％的通常有用的光引发剂。通常有用的光引发剂的实例可以包括基于三嗪的化合物、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、基于苯偶姻的化合物、和基于肟的化合物。
基于三嗪的化合物的实例可以包括2,4,6-三氯-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4’-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-联苯-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-均三嗪、2-(萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基萘-1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-4-三氯甲基(胡椒基)-6-三嗪、和2,4-三氯甲基(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪。
基于苯乙酮的化合物的具体实例可以包括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、和2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-吗啉代丙-1-酮。
基于二苯甲酮的化合物的实例可以包括二苯甲酮，苯甲酰苯甲酸，甲基苯甲酰苯甲酸酯，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、和3,3’-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮。
基于噻吨酮的化合物的实例可以包括噻吨酮、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、和2-氯噻吨酮。
基于苯偶姻的化合物的实例可以包括苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻异丙醚、苯偶姻异丁醚、和苄基二甲基缩酮。
基于肟的化合物的实例可以包括2-(邻苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、和1-(邻乙酰基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮。
除了上面列出的实例之外，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、和基于联咪唑的化合物也可以用作通常有用的光引发剂。
基于着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，基于咔唑的光引发剂的量为0.1重量％至10重量％、优选3重量％至8重量％。当光引发剂的量落在上述范围内时，在图案形成期间曝光时充分发生光聚合，并且可以防止由于光聚合后残留的未反应引发剂导致的透射率降低。
(F)溶剂
作为溶剂，可以没有特别限制地使用通常用于着色感光性树脂组合物中的任何溶剂，只要该溶剂有效溶解着色感光性树脂组合物中所含的组分即可。优选使用醚、芳香烃、酮、醇、酯、或酰胺。
溶剂的具体实例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(例如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚和二乙二醇二丁醚)，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、乙酸甲氧基丁酯和乙酸甲氧基戊酯)，芳烃(例如苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯)，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、乙二醇和甘油)，酯(例如3-乙氧基丙酸乙酯和3-甲氧基丙酸甲酯)，以及环酯(例如γ-丁内酯)。
在这些溶剂中，考虑到涂布和干燥的容易性，优选使用沸点为100℃至200℃的有机溶剂，更优选使用丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、或3-甲氧基丙酸甲酯。
这些溶剂可以单独使用、或以其两种或更多种的组合使用。基于本发明的着色感光性树脂组合物的总重量，溶剂的量是50重量％至90重量％、例如60重量％至90重量％，优选50重量％至85重量％、例如70重量％至85重量％。当溶剂的量落入上述范围内时，可以使用涂布装置(例如辊涂机、旋涂机、狭缝旋涂机、狭缝涂布机(或模压涂布机)、或喷墨涂布机)涂布组合物，凭此优选地改善涂布性。
(G)添加剂
必要时，根据本发明的着色感光性树脂组合物还可以包括添加剂，并且可以使用选自分散剂、润湿剂、硅烷偶联剂和内聚抑制剂中的至少一种。
分散剂可以包括市售的表面活性剂，表面活性剂的实例包括基于硅酮的表面活性剂、基于氟的表面活性剂、含氟原子的基于硅酮的表面活性剂、及其混合物。基于硅酮的表面活性剂的实例可以是具有硅氧烷键的表面活性剂。其市售产品包括TORAY SILICONEDC3PA、TORAY SILICONE SH7PA、TORAY SILICONE DC11PA、TORAY SILICONE SH21PA、TORAYSILICONE SH28PA、TORAY SILICONE 29SHPA、TORAY SILICONE SH30PA、聚醚改性的硅油SH8400(由TORAY SILICONE制造)、KP321、KP322、KP323、KP324、KP326、KP340、KP341(由Shin-Etsu Silicone制造)、TSF400、TSF401、TSF410、TSF4300、TSF4440、TSF4445、TSF-4446、TSF4452、TSF4460(由GE Toshiba Silicone制造)等。
基于氟的表面活性剂可以包括具有氟碳链的表面活性剂。其具体实例可包括Fluorad(商品名)FC430、Fluorad FC431(由Sumitomo 3M制造)、MEGAFAC(商品名)F142D、MEGAFAC F171、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F177、MEGAFAC F183、MEGAFAC R30(由Dainippon Ink Chemical制造)、EFTOP(商品名)EF301、EFTOP EF303、EFTOP EF351、EFTOP EF352(由Tochem Products制造)、Surflon(商品名)S381、Surflon S382、SurflonSC101、Surflon SC105(由Asahi Glass制造)、E5844(由Daikin Fine ChemicalLaboratory制造)、BM-1000、BM-1100(商品名：由BM Chemie制造)等。
含有氟原子的基于硅酮的表面活性剂可以包括具有硅氧烷键和氟碳链的表面活性剂。其具体实例包括MEGAFAC(商品名)R08、MEGAFAC BL20、MEGAFAC F475、MEGAFAC F477、MEGAFAC F443(由Dainippon Ink Chemical制造)等。
润湿剂可以包括选自甘油、二甘醇和乙二醇中的至少一种。
硅烷偶联剂可以包括例如氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷和γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷，其市售产品包括SH6062、SZ6030(由Toray-DowCorning Silicone制造)、KBE903、KBM803(由Shin-Etsu Silicone制造)等。
内聚抑制剂可以包括例如聚丙烯酸钠。
彩色滤光片和液晶显示装置
另外，本发明涉及使用本发明的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片和包括该彩色滤光片的显示装置。
包括彩色滤光片的显示装置的实例包括但不限于液晶显示装置、有机发光二极管(OLED)和柔性显示器，但是本领域中已知的所有显示装置可以是其实例。
彩色滤光片可以通过将本发明的着色感光性树脂组合物涂布在基板上、并通过光固化和显影形成图案来制造。
具体地，将着色感光性树脂组合物涂布在基板上，然后进行加热干燥以除去挥发性组分(例如溶剂)，从而获得光滑的涂膜。
涂布方法的实例可以包括旋涂、软涂、辊涂、狭缝旋涂和狭缝涂布。在涂布工艺之后，可以进行加热干燥(预烘)、或真空干燥然后加热，从而使挥发性组分(例如溶剂)挥发。这里，加热温度通常为70℃至200℃、优选80℃至130℃。在加热干燥后，涂膜通常具有约1μm至8μm的厚度。由此获得的涂膜通过掩模用UV光照射，以形成所期望的图案。这样，平行光线均匀地照射到整个曝光部分，并且优选使用掩模对准器或步进器，以便精确地对准掩模和基板的位置。当辐射UV光时，用UV光照射的部分被固化。
UV光的实例可以包括g射线(波长：436nm)、h射线和i射线(波长：365nm)。可以根据需要适当地选择照射的UV光的量，并且本发明不限于此。使固化的涂层膜与显影溶液接触，使未曝光部分溶解并显影，从而形成所期望的图案。
可以使用选自液体添加、浸渍和喷涂的任何方法来进行显影过程。而且，基板可以在显影过程中以任何角度倾斜。显影溶液是含有碱性化合物和表面活性剂的水溶液。碱性化合物可以是无机碱性化合物和有机碱性化合物中的任何一种。无机碱性化合物的具体实例包括氢氧化钠、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。有机碱性化合物的具体实例可以包括氢氧化四甲铵、氢氧化-2-羟乙基三甲铵、单甲胺、二甲胺、三甲胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺和乙醇胺。
这些无机碱性化合物和有机碱性化合物可以单独使用、或以其两种或更多种的组合使用。碱性显影溶液中碱性化合物的浓度优选为0.01质量％至10质量％、更优选为0.03质量％至5质量％。
碱性显影溶液中的表面活性剂可以包括选自由非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂组成的组中的至少一种。
非离子表面活性剂的具体实例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、其他聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基胺。
阴离子表面活性剂的具体实例可以包括高级醇硫酸酯盐(例如十二醇硫酸酯钠和油醇硫酸酯钠)、烷基硫酸盐(例如十二烷基硫酸钠和十二烷基硫酸铵)、以及烷基芳基磺酸盐(例如十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸钠)。
阳离子表面活性剂的具体实例可以包括胺盐(例如十八胺盐酸盐和十二烷基三甲基氯化铵、以及季铵盐)。表面活性剂可以单独使用、或以其两种或更多种的组合使用。
显影溶液中表面活性剂的浓度通常为0.01质量％至10质量％、优选0.05质量％至8质量％、更优选0.1质量％至5质量％。在显影工艺之后，可以进行水洗，并且根据需要，可以在150℃至230℃下进行10分钟至60分钟后烘。
通过以下实施例可以更好地理解本发明，这些实施例仅用于说明本发明，但不应解释为限制本发明的范围。应当理解，本发明的范围由所附权利要求表示，并且权利要求包括在权利要求的等同物的含义和范围内的所有修改。除非另有说明，否则表示以下实施例和对比例中的量的“％”和“份”是基于质量给出的。
实施例和对比例的着色感光性树脂组合物的制备
实施例1：
通过混合(A)用作着色剂的30份颜料分散溶液(通过混合7份C.I.颜料红177(颜料)、13份颜料红179(颜料)、2份炭黑、3份FDG-007、5份BYK-2001颜料分散剂和70份丙二醇单甲醚乙酸酯溶剂、并用珠磨机充分分散颜料得到)，(B)用作碱可溶性树脂的20份SPCY-6L(由Showa Polymer制造)，(C)用作光可聚合性化合物的6份A9550，(D)由以下化学式1-1表示的用作热固性树脂的5份Celloxide 2021P(由Daicel Chemical制造)，(E)用作基于咔唑的光引发剂的4份OXE-02(由BASF制造)，和(F)用作溶剂的35份丙二醇单甲醚乙酸酯来制备实施例1的着色感光性树脂组合物。
[化学式1-1]
在化学式1-1中，n是0。
实施例2：
以与实施例1相同的方式制备实施例2的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用由以下化学式1-2表示的Celloxide 2081(由Daicel Chemical制造)作为(D)热固性树脂。
[化学式1-2]
在化学式1-2中，n是1。
实施例3：
以与实施例1相同的方式制备实施例3的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用OXE-03(由BASF制造)作为(E)基于咔唑的光引发剂。
实施例4：
以与实施例1相同的方式制备实施例4的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用SPI-03(由SamYang制造)作为(E)基于咔唑的光引发剂。
实施例5：
通过混合(A)用作着色剂的100份颜料分散溶液(通过混合10份C.I.颜料红179(颜料)、10份颜料红208(颜料)、5份炭黑、5份BYK-2001颜料分散剂和70份丙二醇单甲醚乙酸酯溶剂、并用珠磨机充分分散颜料得到)，(B)用作碱可溶性树脂的20份SPCY-6L(由ShowaPolymer制造)，(C)用作光可聚合性化合物的6份A9550，(D)由化学式1-1表示的用作热固性树脂的5份Celloxide 2021P(由Daicel Chemical制造)，(E)用作基于咔唑的光引发剂的4份OXE-02(由BASF制造)，和(F)用作溶剂的35份丙二醇单甲醚乙酸酯来制备实施例5的着色感光性树脂组合物。
实施例6：
以与实施例5相同的方式制备实施例6的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用由化学式1-2表示的Celloxide 2081(由Daicel Chemical制造)作为(D)热固性树脂。
实施例7：
以与实施例5相同的方式制备实施例7的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用OXE-03(由BASF制造)作为(E)光引发剂。
实施例8：
以与实施例5相同的方式制备实施例8的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用SPI-03(由SamYang制造)作为(E)光引发剂。
对比例1：
以与实施例1相同的方式制备对比例1的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用C.I.颜料红254替换(A)着色剂中的C.I.颜料红177。
对比例2：
以与实施例1相同的方式制备对比例2的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用C.I.颜料红269替换(A)着色剂中的C.I.颜料红179。
对比例3：
以与实施例1相同的方式制备对比例3的着色感光性树脂组合物，不同之处在于未使用(D)热固性树脂。
对比例4：
以与实施例4相同的方式制备对比例4的着色感光性树脂组合物，不同之处在于未使用(D)热固性树脂。
对比例5：
以与实施例4相同的方式制备对比例5的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用I-369(由BASF制造)作为(E)基于咔唑的光引发剂。
对比例6：
以与实施例1相同的方式制备对比例6的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用CNE-195XL-16(由Chang Chun Plastics制造)作为(D)热固性树脂。
对比例7：
以与实施例5相同的方式制备对比例7的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用C.I.颜料红254替换(A)着色剂中的C.I.颜料红208。
对比例8：
以与实施例5相同的方式制备对比例8的着色感光性树脂组合物，不同之处在于未使用(D)热固性树脂。
对比例9：
以与实施例8相同的方式制备对比例9的着色感光性树脂组合物，不同之处在于未使用(D)热固性树脂。
对比例10：
以与实施例8相同的方式制备对比例10的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用I-369(由BASF制造)作为(E)光引发剂。
对比例11：
以与实施例5相同的方式制备对比例11的着色感光性树脂组合物，不同之处在于使用CNE-195XL-16(由Chang Chun Plastics制造)作为(D)热固性树脂。
制备实施例：使用着色感光性树脂组合物制造彩色滤光片
将裸玻璃基板用实施例和对比例中的每个的着色感光性树脂组合物旋涂，置于热板上并在100℃下保持2分钟，从而形成薄膜。随后，在薄膜上放置具有用于以1％至100％的阶梯形式改变透射率的图案和1μm至100μm的线/间距图案的测试光掩模，然后用UV光从200μm的距离照射。这里，使用1kW的高压汞灯(包括全部g、h和i射线)作为UV光源以50mJ/cm2的量进行光照射。没有使用特殊的滤光片。将用UV光照射的薄膜浸入pH为10.5的KOH显影水溶液中2分钟并由此显影，然后在100℃的热板上后烘50分钟。使用实施例和对比例中的每个的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的膜厚为3.5μm。
测试实施例：使用着色感光性树脂组合物的彩色滤光片的性能评价
1-1耐溶剂性的评价
将使用实施例和对比例中的每个的彩色滤光片在60℃下浸渍在丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)溶剂中10分钟，观察评价前后的颜色变化。这里，使用以下等式1计算颜色变化，并且使用等式1计算的值示于下表1中。
[等式1]
ΔEab*＝[(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2]1/2
等式1表示使用三维色度计观察到的由L*、a*和b*定义的颜色变化，并且随着使用等式1计算的颜色变化值减小，可以制造高度可靠的彩色滤光片。
<评价标准>
○：耐化学性良好(无图案变化，Δ(Eab*)小于3.0)
△：耐化学性一般(轻微的图案变化，Δ(Eab*)为3.0至小于5.0)
×：耐化学性差(图案变化，Δ(Eab*)为5.0或更大)
1-2粘附性的评价
将使用实施例和对比例中的每个的彩色滤光片在室温下浸入PGMEA中并静置10分钟，之后根据所形成的图案是否剥离确定粘附性是否良好。图1显示粘附性评价的标准。在浸渍后图案留下的情况被判断为良好，并且在浸渍后图案剥离的情况被判断为不良。结果如下表1所示。
[表1]
| 编号 | 耐溶剂性 | 粘附性 |
| 实施例1 | O | 良好 |
| 实施例2 | O | 良好 |
| 实施例3 | O | 良好 |
| 实施例4 | O | 良好 |
| 实施例5 | O | 良好 |
| 实施例6 | O | 良好 |
| 实施例7 | O | 良好 |
| 实施例8 | O | 良好 |
| 对比例1 | O | 良好 |
| 对比例2 | O | 良好 |
| 对比例3 | X | 不良 |
| 对比例4 | X | 不良 |
| 对比例5 | X | 不良 |
| 对比例6 | O | 不良 |
| 对比例7 | O | 良好 |
| 对比例8 | X | 不良 |
| 对比例9 | X | 不良 |
| 对比例10 | X | 不良 |
| 对比例11 | X | 不良 |
从表1中清楚地看出，使用根据本发明的实施例1至实施例8的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片和使用除了着色剂之外与实施例具有相同组成的对比例1、对比例2和对比例7的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片表现出优异的耐溶剂性和粘附性，但使用对比例3至对比例6和对比例8至对比例11的彩色滤光片表现出差的耐溶剂性和粘附性。
1-3光谱透射率的测量
使用显微分光光度计OSP-SP2000(由Olympus制造)测量使用实施例和对比例中的每个的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率。
使用实施例1和对比例1和对比例2的彩色滤光片在主波长范围内的透射率结果示于下表2中，并且其光谱透射率结果示于图2中。使用实施例5和对比例7的彩色滤光片的光谱透射率结果示于图3至图6中。
使用实施例1至实施例4和对比例3至对比例6的彩色滤光片具有相同的着色剂，并且使用实施例5至实施例8和对比例8至对比例11的彩色滤光片具有相同的着色剂，因此这些彩色滤光片显示出基本相同的光谱透射率。图2显示使用实施例1和对比例1和对比例2的彩色滤光片的光谱透射率，图3至图6显示使用实施例5和对比例7的彩色滤光片的光谱透射率。
[表2]
| 波长 | 实施例1 | 对比例1 | 对比例2 |
| 380 | 0.001 | 0.088 | 0.100 |
| 385 | 0.030 | 0.107 | 0.092 |
| 390 | 0.043 | 0.115 | 0.074 |
| 395 | 0.052 | 0.101 | 0.063 |
| 400 | 0.057 | 0.083 | 0.053 |
| 580 | 0.002 | 0.004 | 0.004 |
| 585 | 0.006 | 0.015 | 0.009 |
| 590 | 0.012 | 0.050 | 0.025 |
| 595 | 0.023 | 0.124 | 0.114 |
| 600 | 0.061 | 0.240 | 0.281 |
| 605 | 0.156 | 0.361 | 0.438 |
| 610 | 0.299 | 0.466 | 0.548 |
| 615 | 0.434 | 0.553 | 0.630 |
| 620 | 0.527 | 0.609 | 0.678 |
| 625 | 0.593 | 0.640 | 0.703 |
| 630 | 0.642 | 0.669 | 0.717 |
| 635 | 0.674 | 0.701 | 0.727 |
| 640 | 0.693 | 0.730 | 0.739 |
从表2和图2中清楚地看出，使用根据本发明的实施例1的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率在580nm或更小下测量为10％或更小，在580nm至630nm的范围内测量为70％或更小，但是，使用对比例1和对比例2的彩色滤光片表现出差的光谱透射率结果。
更具体地，如表2和图2所示，使用根据本发明的实施例1的包含颜料红177、颜料红179和基于四氮杂卟啉的化合物的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率在600nm或更小下测量为10％或更小，在600nm至640nm的范围内测量为70％或更小，但是，使用对比例1和对比例2的彩色滤光片表现出差的光谱透射率结果。
如图3至图6所示，使用根据本发明的实施例5的含有包含颜料红179、颜料红208和炭黑的着色剂的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片的光谱透射率在580nm或更小下测量为10％或更小，在580nm至630nm的范围内为70％或更小，以及在630nm至780nm的范围内为60％至90％，但是使用对比例7的彩色滤光片显示出差的光谱透射率结果。
因此，使用根据本发明的着色感光性树脂组合物制造的彩色滤光片提高了可固化性，这在低温固化产品的制造中非常重要，因此提高了耐溶剂性和粘附性，从而实现了彩色滤光片的高可靠性。此外，可以得出结论，彩色滤光片的光谱透射率在580nm或更小下为10％或更小，在580nm至630nm的范围内为70％或更小。
Claims (10)
1.一种着色感光性树脂组合物，所述着色感光性树脂组合物包含(A)着色剂、(B)碱可溶性树脂、(C)光可聚合性化合物、(D)由以下化学式1表示的热固性树脂、(E)基于咔唑的光引发剂、和(F)溶剂，
其中，所述(A)着色剂包括颜料，
所述颜料包括选自由颜料红177、颜料红179和颜料红208组成的组中的至少两种红色颜料，并且还包括选自由炭黑和基于四氮杂卟啉的化合物组成的组中的至少一种；并且
所述(E)基于咔唑的光引发剂包括由以下化学式2表示的化合物：
[化学式1]
在化学式1中，n是0至10的整数；
[化学式2]
在化学式2中，
A是CH或氮，
R1至R8各自独立地是氢、烷基基团、以下化学式3、-COR16或-NO2，R16是芳基基团，
R13是烷基基团、烯基基团、环烯基基团、炔基基团、环烷基基团或芳基基团；以及
[化学式3]
在化学式3中，
R14为氢、环烷基基团、烯基基团、烷氧基基团、烷基基团或芳基基团，R15为芳基基团、杂芳基基团或烷基基团，X为-CO-或直接结合，并且*是悬空键。
2.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，所述着色感光性树脂组合物在150℃或更低的低温下固化。
3.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，在化学式2中，R1至R8各自独立地是氢、C1-C20烷基基团、以下化学式3、-COR16或-NO2：
[化学式3]
在化学式3中，
R14为氢、C3-C8环烷基基团、C2-C5烯基基团、C1-C20烷氧基基团、C1-C20烷基基团、苯基基团、或萘基基团，R15为取代的或未取代的C6-C20芳基基团、C3-C20杂芳基基团、或取代的或未取代的C1-C10烷基基团，X为-CO-或直接结合，并且*为悬空键。
4.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，在化学式2中，R1和R2、R2和R3、R3和R4、R5和R6、R6和R7、以及R7和R8中的至少一对是以下化学式4：
[化学式4]
在化学式4中，
R9至R12各自独立地为氢、取代的或未取代的C1-C20烷基基团、或取代的或未取代的苯基基团。
5.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，在化学式2中，R13是取代的或未取代的C1-C20烷基基团、C2-C12烯基基团、C4-C8环烯基基团、C2-C12炔基基团、C3-C10环烷基基团、苯基基团、或萘基基团；并且
R16是未取代的C6-C20芳基基团、或被选自由C1-C20烷氧基基团和C1-C20烷基基团组成的组中的至少一个取代基取代的C6-C20芳基基团。
6.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，基于所述着色感光性树脂组合物的固含量的总重量，
以5重量％至60重量％的量包含所述(A)着色剂，
以10重量％至80重量％的量包含所述(B)碱可溶性树脂，
以5重量％至50重量％的量包含所述(C)光可聚合性化合物，
以0.1重量％至20.0重量％的量包含所述(D)由化学式1表示的热固性树脂，
以0.1重量％至10重量％的量包含所述(E)基于咔唑的光引发剂，并且
基于所述着色感光性树脂组合物的总重量，以50重量％至90重量％的量包含所述(F)溶剂。
7.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物，其中，使用所述着色感光性树脂组合物制造的薄膜在580nm或更小下的光谱透射率为10％或更小，在580nm至630nm的范围内的光谱透射率为70％或更小。
8.根据权利要求7所述的着色感光性树脂组合物，其中，使用所述着色感光性树脂组合物制造的所述薄膜在580nm或更小下的光谱透射率为10％或更小，在580nm至630nm的范围内的光谱透射率为70％或更小，在630nm至780nm的范围内的光谱透射率为60％至90％。
9.一种具有使用权利要求1至6中任一项所述的着色感光性树脂组合物形成的着色图案的彩色滤光片。
10.一种包含权利要求9所述的彩色滤光片的显示装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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