CN114114832A - 感光性树脂组合物及使用其的感光性树脂层及彩色滤光片 - Google Patents

感光性树脂组合物及使用其的感光性树脂层及彩色滤光片 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种感光性树脂组合物、使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层以及包含感光性树脂层的彩色滤光片。感光性树脂组合物包含：(A)包含丙烯酰类粘合剂树脂的粘合剂树脂；(B)光可聚合单体；(C)光聚合引发剂；(D)包含酞菁类染料的着色剂；以及(E)溶剂，其中丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式2表示的结构单元，丙烯酰类粘合剂树脂还包含选自由化学式1和化学式3表示的结构单元中的至少一个，且以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂包含5重量％到25重量％的由化学式2表示的结构单元。

Description

感光性树脂组合物及使用其的感光性树脂层及彩色滤光片
相关申请案的交叉引用
本申请案主张2020年8月26日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请案第10-2020-0108055号的优先权和权益，所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及一种感光性树脂组合物、使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层以及包含感光性树脂层的彩色滤光片。
背景技术
在许多类型的显示器中，液晶显示装置的优势在于亮度、薄度、低成本、低操作功耗以及对集成电路的粘附性改进，且已经更广泛地用于膝上型计算机、监视器以及TV屏幕。液晶显示装置包含：下部衬底，在其上形成有黑矩阵、彩色滤光片以及ITO像素电极；和上部衬底，在其上形成有有源电路部分和ITO像素电极，所述有源电路部分包含液晶层、薄膜晶体管以及电容器层。
通过以预定次序依序堆叠多个彩色滤光片(一般来说，由多种颜色(通常是红色(R)、绿色(G)以及蓝色(B)的三种原色)形成)以形成每个像素而在像素区域中形成彩色滤光片，且在透明衬底上以预定图案放置黑矩阵层以在像素之间形成边界。
作为形成彩色滤光片的方法之一的颜料分散方法通过重复一系列过程来提供彩色薄膜，所述一系列过程例如将包含着色剂的光可聚合组合物涂布在包含黑矩阵的透明衬底上、将形成的图案曝光、用溶剂去除未曝光部分以及使其热固化。
用于根据颜料分散方法制造彩色滤光片的着色感光性树脂组合物通常包含粘合剂树脂、光可聚合单体、光聚合引发剂、着色剂、溶剂以及其它添加剂。具有此类特性的颜料分散方法积极地应用于制造移动电话、膝上型计算机、监视器以及TV的LCD。
然而，近年来，即使在具有各种优势的使用颜料分散方法而用于彩色滤光片的感光性树脂组合物中，仍存在多种问题，例如粉末细化工艺的需求、用于稳定分散的添加剂的需求以及颜料分散液的存储及运输困难。也就是说，尽管颜料具有极佳的可加工性，但是对精细地分散影响亮度改进的颜料颗粒仍存在限制。近年来，其还充当ACC故障的原因，所述ACC故障是LCD显示器的问题。
因此，已出现对开发并不需要单独精制和分散过程的染料的需求，而不是颜料。
与颜料相比，单分子状态下的染料可具有高溶解度、高亮度以及高对比率。由于染料具有比颜料更弱的耐热性及耐久性，因此其可能易受用于LCD面板制造过程中的处理溶剂的影响。因此，对用染料完全取代颜料是有限制的，且为了解决此情况，已使用例如限制染料的量或涂布具有良好耐化学性的环氧类粘合剂树脂的方法。然而，如果组合物中的染料的量高，那么显影性可能劣化，且因此可出现未显影或可在显影之后在有机层上产生残余物。
发明内容
实施例提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物实现高亮度和极佳的耐化学性，在显影之后改进有机层上的残余物特性，且并不引起图案撕裂。
另一实施例提供一种使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层。
另一实施例提供一种包含感光性树脂层的彩色滤光片。
实施例提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物包含：(A)含丙烯酰类粘合剂树脂的粘合剂树脂；(B)光可聚合单体；(C)光聚合引发剂；(D)含酞菁类染料的着色剂；以及(E)溶剂，其中丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式2表示的结构单元，丙烯酰类粘合剂树脂还包含选自由化学式1和化学式3表示的结构单元中的至少一个，且以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂包含5重量％到25重量％的由化学式2表示的结构单元。
[化学式1]
Figure BDA0003228829630000021
[化学式2]
Figure BDA0003228829630000022
[化学式3]
Figure BDA0003228829630000023
在化学式1到化学式3中，
R0和R1各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，
R2为经取代或未经取代的C3到C20环烷基或两个或大于两个C3到C20环烷烃环的稠环，以及
L1为经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
以感光性树脂组合物的总量计，可以大于或等于30重量％的量包含酞菁类染料。
由化学式1表示的结构单元可为选自由化学式1-1到化学式1-3表示的结构单元中的至少一个。
[化学式1-1]
Figure BDA0003228829630000031
[化学式1-2]
Figure BDA0003228829630000032
[化学式1-3]
Figure BDA0003228829630000033
由化学式3表示的结构单元可为由化学式3-1或化学式3-2表示的结构单元。
[化学式3-1]
Figure BDA0003228829630000034
[化学式3-2]
Figure BDA0003228829630000041
在化学式3-1和化学式3-2中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基。
丙烯酰类粘合剂树脂可还包含由化学式4表示的结构单元。
[化学式4]
Figure BDA0003228829630000042
在化学式4中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，以及
L2为单键或经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
丙烯酰类粘合剂树脂可还包含由化学式5表示的结构单元。
[化学式5]
Figure BDA0003228829630000043
在化学式5中，
R3为经取代或未经取代的C1到C20烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环基或经取代或未经取代的C6到C20芳基，以及
n为0到5的整数。
丙烯酰类粘合剂树脂可包含由化学式1-2表示的结构单元、由化学式1-3表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元以及由化学式4表示的结构单元，且以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，可以小于由化学式4表示的结构单元的量的量包含由化学式2表示的结构单元。
以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂可包含1重量％到10重量％的由化学式1-2表示的结构单元、20重量％到50重量％的由化学式1-3表示的结构单元、15重量％到25重量％的由化学式2表示的结构单元以及30重量％到50重量％的由化学式4表示的结构单元。
以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂可包含15重量％到25重量％的由化学式1-1表示的结构单元、5重量％到15重量％的由化学式2表示的结构单元、25重量％到35重量％的由化学式3-1表示的结构单元、15重量％到30重量％的由化学式3-2表示的结构单元以及15重量％到25重量％的由化学式5表示的结构单元。
丙烯酰类粘合剂树脂可具有10000克/摩尔到20000克/摩尔的重量平均分子量。
酞菁类染料可由化学式6表示。
[化学式6]
Figure BDA0003228829630000051
在化学式6中，
R4到R11各自独立地为卤素原子、经取代或未经取代的C1到C20烷氧基或经取代或未经取代的C6到C20芳氧基，
R12到R19各自独立地为氢原子，以及
R4到R7中的至少一个和R8到R11中的至少一个各自独立地由化学式7表示，
[化学式7]
Figure BDA0003228829630000052
其中，在化学式7中，
R20和R21各自独立地为经C1到C5烷基取代或未经C1到C5烷基取代的C1到C10烷基，以及
o和p各自独立地为0到5的整数，前提为1≤o p≤5。
在化学式6中，R6和R9可各自独立地由化学式7表示，且R4、R5、R7、R8、R10以及R11可各自独立地为卤素原子。
着色剂可还包含绿色颜料和黄色颜料。
以感光性树脂组合物的总量计，感光性树脂组合物可包含1重量％到10重量％的(A)粘合剂树脂、1重量％到10重量％的(B)光可聚合单体、0.1重量％到5重量％(C)光聚合引发剂、30重量％到65重量％的(D)着色剂以及20重量％到60重量％的(E)溶剂。
感光性树脂组合物可还包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷偶合剂、调平剂、氟类表面活性剂、自由基聚合引发剂或其组合的添加剂。
另一实施例提供一种使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层。
另一实施例提供一种包含感光性树脂层的彩色滤光片。
本发明的其它实施例包含于以下详细描述中。
当制造彩色滤光片图案同时使用实际上常规的工艺时，根据实施例的感光性树脂组合物可实现极佳的亮度和耐化学性，可在显影之后改进有机层(SiNx)上的残余物特性，且可不引起图案撕裂。
附图说明
图1是用于在显影根据实例1的感光性树脂组合物之后确定有机层(SiNx)上的残余物特性的光学显微镜照片。
图2是用于在显影根据比较例3的感光性树脂组合物之后确定有机层(SiNx)上的残余物特性的光学显微镜照片。
图3是用于在显影根据比较例1的感光性树脂组合物之后确定有机层(SiNx)上的残余物特性的光学显微镜照片。
图4和图5是通过使用根据实例1的感光性树脂组合物获得的图案的光学显微照片。
图6和图7是通过使用根据比较例2的感光性树脂组合物获得的图案的光学显微照片。
具体实施方式
在下文中，详细地描述本发明的实施例。然而，这些实施例是示例性的，本发明不限于此且本发明是由权利要求的范围所界定。
如本文中所使用，当未另外提供具体定义时，“取代”是指通过选自以下中的至少一个取代基来替代本发明的官能基的至少一个氢：卤素原子(F、Br、Cl、或I)、羟基、硝基、氰基、氨基(NH2、NH(R200)或N(R201)(R202)，其中R200、R201以及R202相同或不同，且各自独立地为C1到C10烷基)、甲脒基、肼基、腙基、羧基、经取代或未经取代的烷基、经取代或未经取代的烯基、经取代或未经取代的炔基、经取代或未经取代的脂环有机基团、经取代或未经取代的芳基以及经取代或未经取代的杂环基。
如本文中所使用，当未另外提供具体定义时，“烷基”是指C1到C20烷基，且具体地说是C1到C15烷基，“环烷基”是指C3到C20环烷基，且具体地说是C3到C18环烷基，“烷氧基”是指C1到C20烷氧基，且具体地说是C1到C18烷氧基，“芳基”是指C6到C20芳基，且具体地说是C6到C18芳基，“烯基”是指C2到C20烯基，且具体地说是C2到C18烯基，“亚烷基”是指C1到C20亚烷基，且具体地说是C1到C18亚烷基，以及“亚芳基”是指C6到C20亚芳基，且具体地说是C6到C16亚芳基。
如本文中所使用，当未另外提供具体定义时，术语“杂”是指在化学式中包含选自N、O、S以及P中的至少一个杂原子。
如本文中所使用，当未另外提供具体定义时，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”两者，且“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。
在本说明书的化学式中，除非另外提供具体定义，否则当化学键在应给出的位置处未绘制时，氢键结在所述位置处。
如本文中所使用，当未另外提供具体定义时，“烯系不饱和双键”是指“碳-碳双键”，且烯系不饱和单体是指包含烯系不饱和双键的单体。
如本文中所使用，当不另外提供具体定义时，“*”指示键联相同或不同原子或化学式的点。
根据实施例的感光性树脂组合物包含：(A)含丙烯酰类粘合剂树脂的粘合剂树脂；(B)光可聚合单体；(C)光聚合引发剂；(D)含酞菁类染料的着色剂；以及(E)溶剂，其中丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式2表示的结构单元，丙烯酰类粘合剂树脂还包含选自由化学式1和化学式3表示的结构单元中的至少一个，且以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂包含5重量％到25重量％的由化学式2表示的结构单元。
[化学式1]
Figure BDA0003228829630000071
[化学式2]
Figure BDA0003228829630000072
[化学式3]
Figure BDA0003228829630000073
在化学式1到化学式3中，
R0和R1各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，
R2为经取代或未经取代的C3到C20环烷基或两个或大于两个C3到C20环烷烃环的稠环，以及
L1为经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
如上文所描述，通过使用颜料型感光性树脂组合物制造的彩色滤光片由于颜料粒度而在亮度和对比率方面存在限制。另外，用于图像传感器的彩色图像传感器装置需要较小分散颗粒直径以形成精细图案。为了符合要求，已通过引入不形成颗粒的染料代替颜料来尝试实现亮度和对比率改进的彩色滤光片，以制备适合于染料的感光性树脂组合物。
因此，在感光性树脂组合物用于绿色滤光片的情况下，改进亮度的通用方法为改进绿色染料的颜色特性，其并不意谓除亮度以外，耐热性属性、耐化学性属性、残余物特性以及图案属性等不共同改进，且因此已存在对用于可持续保持稳定图案可加工性和高亮度特性的(绿色)滤光片的感光性树脂组合物的需求。此外，由于染料的含量增加，所以显影之后有机层上的残余物问题往往会变得更严重。
因此，本发明者多次尝试找到具有改进亮度特性和图案化性的颜料，但无法确保通过任何新颖颜料改进亮度和图案化性的效果。因此，当使用高含量的绿色酞菁类染料时，其可能与具有具体结构的粘合剂树脂混合以获得高亮度绿色光刻胶，且同时，可确保用于显影之后有机层(SiNx)上的残余物的工艺容限将具有极佳的属性和图案化性的感光性树脂组合物显影在有机层上的残余物上。
在下文中，详细描述每个组分。
(A)粘合剂树脂
具体地说，根据实施例的感光性树脂组合物包含丙烯酰类粘合剂树脂，所述丙烯酰类粘合剂树脂包含“由化学式2表示的结构单元”且同时包含“由化学式1表示的结构单元”和/或“由化学式3表示的结构单元”，且以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，以5重量％到25重量％的量包含由化学式2表示的结构单元，且由此即使以高含量包含组合物中的染料，但有可能非常巧妙地解决显影之后有机层上的残余物的现象。
举例来说，由化学式1表示的结构单元可为选自由化学式1-1到化学式1-3表示的结构单元中的至少一个。
[化学式1-1]
Figure BDA0003228829630000081
[化学式1-2]
Figure BDA0003228829630000082
[化学式1-3]
Figure BDA0003228829630000091
举例来说，由化学式2表示的结构单元可用于增加感光性树脂组合物的酸值。当丙烯酰类粘合剂树脂由上述组合物组成时，可向丙烯酰类粘合剂树脂赋予酸值且可同时实现改进显影性的效果，且因此不管组合物中的高染料含量如何，当保持有机层上的极佳的残余物特性时并不出现图案撕裂。在如上文所描述的丙烯酰类粘合剂树脂的组合物中，当以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，以小于5重量％的量包含由化学式2表示的结构单元时，无法改进有机层上的残余物特性，然而当以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，以大于25重量％的量包含由化学式2表示的结构单元时，可严重地出现图案撕裂现象。
举例来说，由化学式3表示的结构单元可为由化学式3-1或化学式3-2表示的结构单元。
[化学式3-1]
Figure BDA0003228829630000092
[化学式3-2]
Figure BDA0003228829630000093
在化学式3-1和化学式3-2中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基。
举例来说，丙烯酰类粘合剂树脂可还包含由化学式5表示的结构单元。
[化学式5]
Figure BDA0003228829630000101
在化学式5中，
R3为经取代或未经取代的C1到C20烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环基或经取代或未经取代的C6到C20芳基，以及
n为0到5的整数。
举例来说，以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂可包含15重量％到25重量％的由化学式1-1表示的结构单元、5重量％到15重量％的由化学式2表示的结构单元、25重量％到35重量％的由化学式3-1表示的结构单元、15重量％到30重量％的由化学式3-2表示的结构单元以及15重量％到25重量％的由化学式5表示的结构单元。
举例来说，丙烯酰类粘合剂树脂可还包含由化学式4表示的结构单元。
[化学式4]
Figure BDA0003228829630000102
在化学式4中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，以及
L2为单键或经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
即使当染料含量高时，由化学式4表示的结构单元可通过向丙烯酰类粘合剂树脂赋予热固属性而实现具有高亮度和极佳的耐化学性的感光性树脂组合物。
举例来说，丙烯酰类粘合剂树脂可包含由化学式1-2表示的结构单元、由化学式1-3表示的结构单元、由化学式2表示的结构单元以及由化学式4表示的结构单元，其中以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，可以小于由化学式4表示的结构单元的量的量包含由化学式2表示的结构单元。
举例来说，以构成丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，丙烯酰类粘合剂树脂可包含1重量％到10重量％的由化学式1-2表示的结构单元、20重量％到50重量％的由化学式1-3表示的结构单元、15重量％到25重量％的由化学式2表示的结构单元以及30重量％到50重量％的由化学式4表示的结构单元。
当丙烯酰类粘合剂树脂的组合物与上述相同时，包含所述组合物的感光性树脂组合物具有极佳的亮度和耐化学性，且不管高染料含量如何，可在显影之后维持有机层上的极佳的残余物特性。此外，可尽可能地防止图案撕裂现象的出现。
丙烯酰类粘合剂树脂可具有10000克/摩尔到20000克/摩尔的重量平均分子量。举例来说，当丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式1到化学式3和化学式5表示的结构单元时，其可具有10000克/摩尔到13000克/摩尔的重量平均分子量。当丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式1、化学式2以及化学式4表示的结构单元时，丙烯酰类粘合剂树脂可具有14000克/摩尔到20000克/摩尔的重量平均分子量。当丙烯酰类粘合剂树脂的重量平均分子量在上述范围内时，在制造彩色滤光片时，感光性树脂组合物可具有极佳的物理和化学属性、适当粘度以及与衬底的极佳的紧密接触属性。
丙烯酰类粘合剂树脂可具有110毫克氢氧化钾/克到130毫克氢氧化钾/克的酸值。当丙烯酰类粘合剂树脂的酸值在上述范围内时，可提高像素图案的分辨率。
举例来说，当丙烯酰类粘合剂树脂由v和化学式5表示的结构单元组成时，除了丙烯酰类粘合剂树脂之外，根据实施例的感光性树脂组合物可还包含环氧类粘合剂树脂作为粘合剂树脂。
环氧类粘合剂树脂可有助于确保染料和颜料的分散稳定性，其将在随后描述，且有助于在显影过程期间形成具有所需分辨率的像素。
当根据实施例的感光性树脂组合物还包含环氧类粘合剂树脂时，可改进耐热性。环氧类粘合剂树脂可包含例如苯酚酚醛环氧树脂、四甲基联苯环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、脂环族环氧树脂或其组合，但不限于此。
举例来说，环氧类粘合剂树脂可由化学式X表示。
[化学式X]
Figure BDA0003228829630000111
环氧类粘合剂树脂的环氧当量可为200克/当量到150克/当量。当使用具有上述范围内的环氧当量的环氧类粘合剂树脂时，可改进已形成图案的固化程度且可需要将染料固定在其中形成有图案的结构中。
可以大于环氧类粘合剂树脂的量的量包含丙烯酰类粘合剂树脂。
以感光性树脂组合物的总量计，可以0.1重量％到1重量％，例如0.1重量％到0.7重量％的量包含环氧类粘合剂树脂。
举例来说，当丙烯酰类粘合剂树脂由由化学式1、化学式2以及化学式4表示的结构单元组成时，除了丙烯酰类粘合剂树脂之外，根据实施例的感光性树脂组合物可还包含具有另一结构的丙烯酸类树脂作为粘合剂树脂。
以感光性树脂组合物的总量计，可以1重量％到10重量％，例如3重量％到10重量％的量包含粘合剂树脂。当包含上述范围内的粘合剂树脂时，制造彩色滤光片时的亮度、耐热性以及显影性得以改进，且交联属性得以改进以获得极佳的表面光滑度。
(D)着色剂
根据实施例的感光性树脂组合物包含酞菁类染料作为着色剂，且酞菁类染料可由化学式6表示为绿色染料。
[化学式6]
Figure BDA0003228829630000121
在化学式6中，
R4到R11各自独立地为卤素原子、经取代或未经取代的C1到C20烷氧基或经取代或未经取代的C6到C20芳氧基，
R12到R19各自独立地为氢原子，以及
R4到R7中的至少一个和R8到R11中的至少一个各自独立地由化学式7表示，
[化学式7]
Figure BDA0003228829630000122
在化学式7中，
R20和R21各自独立地为经C1到C5烷基取代或未经C1到C5烷基取代的C1到C10烷基，以及
o和p各自独立地为0到5的整数，前提为1≤o p≤5。
由化学式6表示的化合物具有极佳的绿色光谱特性征和高亮度。此外，由化学式6表示的化合物包含由化学式7表示的芳氧基，且所述芳氧基包含烷基作为取代基，且所述烷基未经烷基取代或经烷基取代，且因此可在有机溶剂中具有极佳的溶解度
R20和R21中的任一个可为未经取代的烷基，且另一个可为末端处的包含异丙基或叔丁基的取代基，例如叔丁基。由此，可增加有机溶剂中的溶解度，且可改进亮度。
o和p中的每一个可各自独立地为1的整数。由化学式7表示的芳氧基包含经烷基取代或未经烷基取代的两个烷基(具体地说，一个未经取代的烷基和一个经烷基取代的烷基)作为取代基，且因此，相对于包含一个烷基作为取代基的情况下，所述芳氧基在有机溶剂中可具有更佳的溶解度。
举例来说，化学式7可由化学式7-1表示。
[化学式7-1]
Figure BDA0003228829630000131
在化学式7-1中，
R20为经烷基取代或未经烷基取代的C1到C10烷基，以及
R21为未经取代的C1到C10烷基。
R20可存在于相对于构成芳氧基的氧原子的邻位，且R21可存在于相对于构成芳氧基的氧原子的对位。当烷基取代基分别存在于相对于构成芳氧基的氧原子的邻位和对位时，与其它情况相比，此情况对溶解度和亮度具有有利影响。
另外，在化学式6中，R4到R11并不是氢原子，且R12到R19各自独立地为氢原子，且因此根据实施例的感光性树脂组合物可比单独使用具有不同结构的酞菁类染料的情况具有更多改进的亮度和耐化学性。
举例来说，在化学式6中，R6和R9可各自独立地由化学式7表示，且R4、R5、R7、R8、R10以及R11可各自独立地为卤素原子。
举例来说，绿色酞菁类染料可与辅助染料组合使用。
辅助染料的实例可包含三芳基甲烷类染料、蒽醌类染料、亚苄基类染料、花青类染料、酞菁类染料(具有另一结构)、氮杂卟啉类染料、靛蓝类染料、二苯并哌喃类染料。
着色剂可还包含绿色颜料(分散液)和黄色颜料(分散液)。
可使用与绿色染料，例如酞菁类绿色染料具有极佳的相容性的颜料作为黄色颜料分散液。举例来说，黄色颜料分散液可具有20毫克氢氧化钾/克到60毫克氢氧化钾/克的胺值。一般来说，黄色颜料分散液具有100毫克氢氧化钾/克到120毫克氢氧化钾/克的胺值。当黄色颜料分散液的胺值如上文所描述受到限制(限制为具有比常规胺值更低的胺值)时，最大化与前述绿色染料的相容性，且可极大改进亮度。
由于着色剂具有上述组合物，所以根据实施例的感光性树脂组合物可实现高亮度。
黄色颜料的实例可为C.I.颜料黄11、C.I.颜料黄24、C.I.颜料黄31、C.I.颜料黄53、C.I.颜料黄83、C.I.颜料黄93、C.I.颜料黄99、C.I.颜料黄108、C.I.颜料黄109、C.I.颜料黄110、C.I.颜料黄138、C.I.颜料黄139、C.I.颜料黄147、C.I.颜料黄150、C.I.颜料黄151、C.I.颜料黄154、C.I.颜料黄155、C.I.颜料黄167、C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄185、C.I.颜料黄199、C.I.颜料黄215、C.I.颜料黄231等。
绿色颜料的实例可为绿色颜料C.I.颜料绿7、C.I.颜料绿36、C.I.颜料绿37、C.I.颜料绿58、C.I.颜料绿59、C.I.颜料绿62等。
颜料可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用，但不限于此。
颜料分散液可包含颜料、分散剂以及分散树脂。举例来说，颜料分散液可还包含溶剂。
颜料分散液的溶剂可以是乙二醇乙酸酯、乙基乙二醇乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、环己酮、丙二醇甲醚等，且理想地为丙二醇甲醚乙酸酯。
分散剂有助于颜料的均匀分散，且可包含非离子分散剂、阴离子分散剂或阳离子分散剂。具体实例可以是聚亚烷二醇或其酯、聚氧亚烷基、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，且可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
分散树脂可以是包含羧基的丙烯酰类树脂，且改进颜料分散液的稳定性和像素的图案属性。
可在使用水可溶无机盐和湿润剂预处理之后使用颜料。当在预处理之后使用颜料时，黄色颜料的初始颗粒直径可变得更精细。
可通过捏合颜料与水溶性无机盐和湿润剂，且接着过滤并洗涤捏合的颜料来进行预处理。
捏合可在40℃到100℃范围内的温度下进行，且可通过在用水等洗去无机盐之后过滤颜料来进行过滤和洗涤。
水溶性无机盐的实例可为氯化钠、氯化钾等，但不限于此。湿润剂可使颜料与水溶性无机盐均匀混合并且粉碎。湿润剂的实例可包含亚烷二醇单烷基醚，例如乙二醇单乙醚、丙二醇单甲醚或二乙二醇单甲醚；醇，例如乙醇、异丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、二乙二醇、聚乙二醇、丙三醇聚乙二醇。这些可单独使用或以两种或大于两种的组合形式使用。
颜料在捏合之后可具有30纳米到100纳米的平均颗粒直径。当颜料的平均颗粒直径在上述范围内时，可有效地形成具有极佳的耐热性和耐光性的精细图案。
以感光性树脂组合物的总量计，可以30重量％到65重量％的量包含着色剂。当使用上述范围内的着色剂时，可在所要色坐标中实现高亮度。举例来说，以感光性树脂组合物的总量计，可以大于或等于30重量％的量包含酞菁类染料。一般来说，在感光性树脂组合物具有极高染料含量的情况下，容易引起例如由较差显影性所致的未显影或显影之后有机层上的残余物的问题。然而，在根据实施例的感光性树脂组合物中，即使以组合物的总量计，包含大于或等于30重量％的染料含量，也不会出现残余物生成(常规问题中的一个)。这是因为丙烯酰类粘合剂树脂具有与上文所描述的组合物相同的组合物。
(B)光可聚合单体
光可聚合单体可以是包含至少一个烯系不饱和双键的(甲基)丙烯酸的单官能或多官能酯。
由于光可聚合单体具有烯系不饱和双键，因此有可能通过在图案形成过程中的曝光期间引起足够的聚合来形成具有极佳的耐热性、耐光性以及耐化学性的图案。
光可聚合单体的具体实例可以是乙二醇二(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(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、三(甲基)丙烯酰氧乙基磷酸酯、酚醛环氧(甲基)丙烯酸酯等。
光可聚合单体的市售实例如下。单官能(甲基)丙烯酸酯可包含Aronix
Figure BDA0003228829630000151
Figure BDA0003228829630000152
(东亚合成化学工业有限公司(Toagosei Chemistry IndustryCo.,Ltd.))；KAYARAD
Figure BDA0003228829630000153
(日本化药有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.))；
Figure BDA0003228829630000154
(大阪有机化学工业有限公司(Osaka Organic Chemical Ind.,Ltd.))等。双官能(甲基)丙烯酸酯的实例可包含Aronix
Figure BDA0003228829630000155
(东亚合成化学工业有限公司)；KAYARAD
Figure BDA0003228829630000156
(日本化药有限公司)；
Figure BDA0003228829630000157
V-335
Figure BDA0003228829630000158
(大阪有机化学工业有限公司)等。三官能(甲基)丙烯酸酯的实例可包含Aronix
Figure BDA0003228829630000159
Figure BDA00032288296300001510
(东亚合成化学工业有限公司)；KAYARAD
Figure BDA00032288296300001511
Figure BDA00032288296300001512
(日本化药有限公司)；
Figure BDA00032288296300001513
Figure BDA00032288296300001514
(大阪由岐化药有限公司(Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co.Ltd.))等。这些可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
可用酸酐处理光可聚合单体以改进显影性。
以感光性树脂组合物的总量计，可以1重量％到10重量％的量包含光可聚合单体。当包含上述范围内的光可聚合单体时，在图案形成过程中的曝光期间充分出现固化以通过碱性显影液提供极佳的可靠性和极佳的显影性。
(C)光聚合引发剂
光聚合引发剂可包含苯乙酮类化合物、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、肟类化合物等。
苯乙酮类化合物的实例可包含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-吗啉基丙-1-酮、2-苯甲基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮类化合物的实例可包含二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲基(benzoylbenzoic acidmethyl)、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
噻吨酮类化合物的实例可包含噻吨酮、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。
安息香类化合物的实例可包含安息香、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。
三嗪类化合物的实例可包含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-联苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-均三嗪、2-(萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基萘酚1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-均三嗪、2-4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-均三嗪等。
肟类化合物的实例可包含O-酰肟类化合物、2-(O-苯甲酰基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙酰肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮、O-乙氧基羰基-α-羟氨基-1-苯基丙-1-酮等。O-酰肟类化合物的具体实施例可包含1,2-辛二酮、2-二甲氨基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-吗啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯硫基苯基)-丁烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛烷-1,2-二酮-2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯等。
除所述化合物之外，光聚合引发剂可包含咔唑类化合物、二酮系列化合物、硼酸锍类化合物、重氮类化合物、咪唑类化合物、联咪唑类化合物等。
光聚合引发剂可与感光剂一起使用，所述感光剂能够通过吸收光且变成激发态且接着转移其能量而引起化学反应。
感光剂的实例可为四乙二醇双-3-巯基丙酸酯、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯、二季戊四醇四-3-巯基丙酸酯等。
以感光性树脂组合物的总量计，可以0.1重量％到5重量％的量包含光聚合引发剂。当包含所述范围内的光聚合引发剂时，可由于在图案形成过程中的曝光期间充分固化而确保极佳的可靠性，且可由于非反应引发剂而防止透射率劣化。
(E)溶剂
溶剂可以是与粘合剂树脂、光可聚合单体、光聚合引发剂以及着色剂具有相容性但不与其反应的材料。
溶剂的实例可包含：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；乙二醇乙酸乙醚，例如甲基乙二醇乙酸乙醚、乙基乙二醇乙酸乙醚、二乙基乙二醇乙酸乙醚等；卡比醇，例如甲基乙基卡比醇、二乙基卡比醇、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，例如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等；芳族烃，例如甲苯、二甲苯等；酮，例如甲基乙基酮、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；饱和脂族单羧酸烷基酯，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯等；烷基乳酸酯，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；烷氧基烷基乙酸酯，例如乙酸甲氧基甲酯、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-羟基烷基丙酸酯，例如3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯等；3-烷氧基烷基丙酸酯，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-羟基烷基丙酸酯，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-烷氧基烷基丙酸酯，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-甲基烷基丙酸酯，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-甲基烷基丙酸酯，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2-羟乙基丙酸酯、2-羟基-2-甲基乙基丙酸酯、羟乙基乙酸酯、甲基2-羟基-3-甲基丁酸酯等；或酮酸酯，例如丙酮酸乙酯等、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、苯甲基乙醚、二己醚、乙酰丙酮、异佛酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、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、乙二醇乙醚乙酸苯酯等。这些可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
考虑到混溶性和反应性，可理想地使用：二醇醚，例如乙二醇单乙醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如乙二醇乙醚乙酸乙酯等；酯，例如丙酸2-羟乙酯等；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。
以感光性树脂组合物的总量计，溶剂以余量，例如20重量％到60重量％使用。当包含上述范围内的溶剂时，可获得具有感光性树脂组合物的极佳适用性和极佳平整度的涂布膜。
(F)其它添加剂
感光性树脂组合物可还包含其它添加剂，例如丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷类偶合剂、调平剂、氟类表面活性剂、自由基聚合引发剂或其组合，以便防止涂布期间的污点或斑点，改进调平性能或防止由未显影所致的残余物生成。
硅烷类偶合剂的实例可为三甲氧基硅烷基苯甲酸、γ甲基丙烯酰基丙氧基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙酰氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、γ异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、γ缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、β环氧基环己基乙基三甲氧基硅烷等。这些可单独使用或以两种或大于两种的混合物形式使用。
氟类表面活性剂的实例可为市售的氟类表面活性剂，例如
Figure BDA0003228829630000171
和
Figure BDA0003228829630000172
(BM化学有限公司(BM Chemie Inc.))；MEGAFACE F
Figure BDA0003228829630000173
F
Figure BDA0003228829630000174
F
Figure BDA0003228829630000175
以及F
Figure BDA0003228829630000176
(大日本油墨化学工业有限公司(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.)；FULORAD
Figure BDA0003228829630000177
FULORAD
Figure BDA0003228829630000178
FULORAD
Figure BDA0003228829630000179
以及FULORAD
Figure BDA00032288296300001710
(住友3M有限公司(Sumitomo 3MCo.,Ltd.))；SURFLON
Figure BDA00032288296300001711
SURFLON
Figure BDA00032288296300001712
SURFLON
Figure BDA00032288296300001713
Figure BDA00032288296300001714
以及SURFLON
Figure BDA00032288296300001715
(旭硝子玻璃有限公司(Asahi Glass Co.,Ltd.))；以及
Figure BDA00032288296300001716
以及
Figure BDA00032288296300001717
等(东丽硅酮公司(Toray SiliconeCo.,Ltd.))。
添加剂的使用量可取决于所要特性而进行控制。
另一实施例提供一种使用前述感光性树脂组合物制造的感光性树脂层。
另一实施例提供一种包含感光性树脂层的彩色滤光片。
制造彩色滤光片的方法如下。
在玻璃衬底上以适当方法，例如旋涂、滚涂、喷涂等涂布以上感光性树脂组合物以形成0.5微米到10微米厚的树脂组合物层。
随后，将具有树脂组合物层的衬底通过光进行照射以形成彩色滤光片所需的图案。作为用于照射的光源，可使用UV、电子束或X射线，且例如，可照射190纳米到450纳米，具体地说200纳米到400纳米的区域中的UV。在照射过程中，可进一步使用光刻胶掩模。在以此方式进行照射过程之后，利用显影溶液处理用光源照射的树脂组合物层。此时，溶解树脂组合物层的未暴露部分以形成彩色滤光片所必需的图案。通过根据大量所需颜料重复此过程，可获得具有所要图案的彩色滤光片。另外，当再次加热或通过具有光化射线的照射固化在上述过程中通过显影获得的图像图案时，可改进抗裂性和耐溶剂性。
另一实施例提供包含彩色滤光片的显示装置或互补型金属氧化物半导体(complementary metal-oxide semiconductor；CMOS)图像传感器(complementary metal-oxide semiconductor image sensor；CIS)。
在下文中，参考实例更详细地说明本发明。然而，这些实例在任何意义上都不应解释为限制本发明的范围。
(丙烯酰类粘合剂树脂的制备)
合成实例1到合成实例5和比较合成实例1到比较合成实例3
将7重量份(以除了AIBN以外的用于聚合的单体的总量(100重量份)计)的AIBN作为引发剂置于配备有冷却器和搅拌棒的烧瓶中，根据表1中展示的重量％比向其中依序添加用于聚合的单体，且以单体的总重量的100重量份计，向其中添加200重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethylether acetate；PGMEA)溶剂和引发剂，且接着在氮气气氛下缓慢搅拌。将反应溶液加热至85℃并搅拌6小时以聚合丙烯酰类粘合剂树脂。在上述方法中获得的丙烯酰类粘合剂树脂溶液具有30重量％的固体浓度，其中其重量平均分子量为减小到聚苯乙烯的分子量，其通过使用凝胶渗透色谱法(Gel PermeationChromatography；GPC)来测量。
(表1)
(单位：重量％，以固体含量计)
Figure BDA0003228829630000181
合成实例6到合成实例10和比较合成实例4和比较合成实例5
将10重量份(以除了AIBN以外的用于聚合的单体的总量(100重量份)计)的AIBN作为引发剂置于配备有冷却器和搅拌棒的烧瓶中，根据表2中展示的重量％比向其中依序添加用于聚合的单体，且以单体的总重量的100重量份计，向其中添加200重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯(PGMEA)溶剂和引发剂，且接着在氮气气氛下缓慢搅拌。将反应溶液加热至85℃并搅拌6小时以聚合丙烯酰类粘合剂树脂。在上述方法中获得的丙烯酰类粘合剂树脂溶液具有30重量％的固体浓度，其中其重量平均分子量为减小到聚苯乙烯的分子量，其通过使用凝胶渗透色谱法(GPC)来测量。
(表2)
(单位：重量％，以固体含量计)
Figure BDA0003228829630000191
(感光性树脂组合物的制备)
实例1到实例10和比较例1到比较例6
通过使用以下描述的组分来制备根据实例1到实例10和比较例1到比较例6的感光性树脂组合物以具有表3和表4中展示的每一组合物。
具体地说，在精确测量光聚合引发剂的含量之后，向其中添加溶剂，且接着充分搅拌，直至光聚合引发剂完全溶解(30分钟或大于30分钟)。随后，向其中依序添加丙烯酰类粘合剂树脂和光可聚合单体，且接着再次搅拌1小时左右。接着，向其中添加着色剂，并向其中添加抗氧化剂和其它添加剂，且接着最后搅拌2小时及大于2小时，从而制备感光性树脂组合物。
用于制备感光性树脂组合物的组分如下。
(A)粘合剂树脂
(A-1)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例1)
(A-2)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例2)
(A-3)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例3)
(A-4)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例4)
(A-5)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例5)
(A-6)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例6)
(A-7)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例7)
(A-8)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例8)
(A-9)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例9)
(A-10)丙烯酰类粘合剂树脂(合成实例10)
(A-11)丙烯酰类粘合剂树脂(比较合成实例1)
(A-12)丙烯酰类粘合剂树脂(比较合成实例2)
(A-13)丙烯酰类粘合剂树脂(比较合成实例3)
(A-14)丙烯酰类粘合剂树脂(比较合成实例4)
(A-15)丙烯酰类粘合剂树脂(比较合成实例5)
(A-16)环氧类粘合剂树脂(环氧当量：177克/当量)(EHPE-3150，大赛璐化学(DAICEL CHEMICAL))
(A-17)丙烯酰类粘合剂树脂(NPR-5216，美源(Miwon))
(B)光可聚合单体
(B-1)DPHA(日本化药(Nippon KAYAKU))
(B-2)ABPE-20(新中村(Shin-nakamura))
(C)光聚合引发剂
(C-1)SPI-03(三阳公司(Samyang Corp.))
(C-2)IRG369(巴斯夫(BASF))
(D)着色剂
(D-1)C.I.颜料绿58(三洋公司(SANYO company))
(D-2)C.I.颜料黄138(三洋公司)(20毫克氢氧化钾/克到60毫克氢氧化钾/克的胺值)
(D-3)由化学式P表示的酞菁类绿色染料(京仁公司(Kyungin Corporation))
[化学式P]
Figure BDA0003228829630000201
(E)溶剂
丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA，西格玛-奥德里奇公司(Sigma-AldrichCorporation))
(F)其它添加剂
氟类表面活性剂(F-554，迪爱生有限公司(DIC Co.,Ltd.))
(表3)
(单位：重量％)
Figure BDA0003228829630000211
(表4)
(单位：重量％)
Figure BDA0003228829630000212
评估1：颜色特性
通过使用涂布机(Opticoat MS-A150，三笠株式会社(Mikasa Co.,Ltd.))，以能够呈现预定厚度的转/分钟(rpm)分别涂布根据实例1到实例10和比较例1到比较例6的感光性树脂组合物，且在90℃热板上预烘烤2分钟。随后，通过在40毫焦/平方厘米的曝光条件下使用具有365纳米总波长的高压水银灯曝光涂布的感光性树脂组合物的前表面，且接着在烘炉中在230℃下烘烤20分钟，从而获得样本。在烘炉烘烤前和烘炉烘烤后，通过使用MCPD3000设备测量样本的亮度，且结果在表5中展示。
评估2：耐化学性
在室温下将在与评估1中相同的条件下获得的样本在N-甲基吡咯烷酮(N-methylpyrrolidone；NMP)溶液中浸渍10分钟之后，通过使用光谱光度计(MCPD3000，大冢电子株式会社(Otsuka Electronics Co.,Ltd.))获得浸渍前和浸渍后的样本的透射光谱且根据等式1用于计算ΔEab*，且结果在表5中展示。
[等式1]
ΔEab*＝√{(ΔL*)2+(Δa*)2+(Δb*)2}
(ΔEab*数值越小，耐化学性越好)
评估3：残余物特性
通过在下部1000埃SiNx涂布的玻璃上制备红色图案衬底且通过使用准分子UV去胶对其进行极紫外(extreme ultra violet；EUV)除杂，涂布和显影根据实例1到实例10和比较例1到比较例6的每一绿色感光性树脂组合物，并用光学显微镜观察SiNx衬底上的残余物来进行残余物评估，且结果在表5和图1到图3中展示。
<有机层上的残余物特性的评估准则>
○：光学显微镜下有机层上无残余物
×：光学显微镜下有机层上有残余物
评估4：图案化性
利用光学显微镜通过500x变焦来测量在与评估1相同的条件下获得的样本中所形成的图案是否撕裂，且结果在表5和图4到图7中展示。
<图案化性评估准则>
○：图案未撕裂但形成为单个轮廓
×：图案撕裂且形成为2步轮廓
(表5)
Figure BDA0003228829630000231
参考表5和图1到图7，与根据比较例1到比较例6的感光性树脂组合物相比，根据实例1到实例10的感光性树脂组合物呈现高亮度和极佳的耐化学性且同时在有机层上呈现极佳的残余物特性和图案特性。
虽然已结合目前视为实用实例实施例的内容来描述本发明，但应理解，本发明不限于所公开的实施例，而相反，本发明旨在涵盖包含在随附权利要求的精神和范围内的各种修改和等效布置。因此，前述实施例应理解为示例性的，而不以任何方式限制本发明。

Claims (17)

1.一种感光性树脂组合物，包括
包含丙烯酰类粘合剂树脂的粘合剂树脂；
光可聚合单体；
光聚合引发剂；
包含酞菁类染料的着色剂；以及
溶剂
其中所述丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式2表示的结构单元，
所述丙烯酰类粘合剂树脂还包含选自由化学式1和化学式3表示的结构单元中的至少一个，且
以构成所述丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，所述丙烯酰类粘合剂树脂包含5重量％到25重量％的由化学式2表示的所述结构单元：
[化学式1]
Figure FDA0003228829620000011
[化学式2]
Figure FDA0003228829620000012
[化学式3]
Figure FDA0003228829620000013
其中，在化学式1到化学式3中，
R0和R1各自独立地为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，
R2为经取代或未经取代的C3到C20环烷基或两个或大于两个C3到C20环烷烃环的稠环，以及
L1为经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中以所述感光性树脂组合物的总量计，以大于或等于30重量％的量包含所述酞菁类染料。
3.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中由化学式1表示的所述结构单元为选自由化学式1-1到化学式1-3表示的结构单元中的至少一个：
[化学式1-1]
Figure FDA0003228829620000021
[化学式1-2]
Figure FDA0003228829620000022
[化学式1-3]
Figure FDA0003228829620000023
4.根据权利要求3所述的感光性树脂组合物，其中由化学式3表示的所述结构单元由化学式3-1或化学式3-2表示：
[化学式3-1]
Figure FDA0003228829620000024
[化学式3-2]
Figure FDA0003228829620000031
其中，在化学式3-1和化学式3-2中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基。
5.根据权利要求3所述的感光性树脂组合物，其中所述丙烯酰类粘合剂树脂还包含由化学式4表示的结构单元：
[化学式4]
Figure FDA0003228829620000032
其中，在化学式4中，
R1为氢原子或经取代或未经取代的C1到C20烷基，以及
L2为单键或经取代或未经取代的C1到C20亚烷基。
6.根据权利要求4所述的感光性树脂组合物，其中所述丙烯酰类粘合剂树脂还包含由化学式5表示的结构单元：
[化学式5]
Figure FDA0003228829620000033
其中，在化学式5中，
R3为经取代或未经取代的C1到C20烷基、经取代或未经取代的C3到C20环烷基、经取代或未经取代的C2到C20杂环基或经取代或未经取代的C6到C20芳基，以及
n为0到5的整数。
7.根据权利要求5所述的感光性树脂组合物，其中
所述丙烯酰类粘合剂树脂包含由化学式1-2表示的所述结构单元、由化学式1-3表示的所述结构单元、由化学式2表示的所述结构单元以及由化学式4表示的所述结构单元，且
以构成所述丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，以小于由化学式4表示的所述结构单元的量的量包含由化学式2表示的所述结构单元。
8.根据权利要求5所述的感光性树脂组合物，其中
以构成所述丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，
所述丙烯酰类粘合剂树脂包含
1重量％到10重量％的由化学式1-2表示的所述结构单元；
20重量％到50重量％的由化学式1-3表示的所述结构单元；
15重量％到25重量％的由化学式2表示的所述结构单元；以及
30重量％到50重量％的由化学式4表示的所述结构单元。
9.根据权利要求6所述的感光性树脂组合物，其中
以构成所述丙烯酰类粘合剂树脂的固体的总量计，
所述丙烯酰类粘合剂树脂包含
15重量％到25重量％的由化学式1-1表示的所述结构单元；
5重量％到15重量％的由化学式2表示的所述结构单元；
25重量％到35重量％的由化学式3-1表示的所述结构单元；
15重量％到30重量％的由化学式3-2表示的所述结构单元；以及
15重量％到25重量％的由化学式5表示的所述结构单元。
10.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述丙烯酰类粘合剂树脂具有10000克/摩尔到20000克/摩尔的重量平均分子量。
11.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述酞菁类染料由化学式6表示：
[化学式6]
Figure FDA0003228829620000051
其中，在化学式6中，
R4到R11各自独立地为卤素原子、经取代或未经取代的C1到C20烷氧基或经取代或未经取代的C6到C20芳氧基，
R12到R19各自独立地为氢原子，以及
R4到R7中的至少一个和R8到R11中的至少一个各自独立地由化学式7表示，
[化学式7]
Figure FDA0003228829620000052
其中，在化学式7中，
R20和R21各自独立地为未经取代或经C1到C5烷基取代的C1到C10烷基，以及
o和p各自独立地为0到5的整数，前提为1≤o+p≤5。
12.根据权利要求11所述的感光性树脂组合物，其中
在化学式6中，
R6和R9各自独立地由化学式7表示，以及
R4、R5、R7、R8、R10以及R11各自独立地为卤素原子。
13.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述着色剂还包含绿色颜料和黄色颜料。
14.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中
以所述感光性树脂组合物的总量计，
所述感光性树脂组合物包含
1重量％到10重量％的所述粘合剂树脂；
1重量％到10重量％的所述光可聚合单体；
0.1重量％到5重量％的所述光聚合引发剂；
30重量％到65重量％的所述着色剂；以及
20重量％到60重量％的所述溶剂。
15.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中所述感光性树脂组合物还包含丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、硅烷类偶合剂、调平剂、氟类表面活性剂、自由基聚合引发剂或其组合的添加剂。
16.一种感光性树脂层，使用如权利要求1到15中任一权利要求所述的感光性树脂组合物制造。
17.一种彩色滤光片，包括如权利要求16所述的感光性树脂层。
CN202110980423.4A 2020-08-26 2021-08-25 感光性树脂组合物及使用其的感光性树脂层及彩色滤光片 Pending CN114114832A (zh)

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