CN116626991A - 着色感光性树脂组合物、滤色器和图像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供着色感光性树脂组合物、利用其形成的滤色器和具备上述滤色器的图像显示装置,上述着色感光性树脂组合物包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,上述光聚合性化合物包含特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体,相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体含量为10~50重量%。本发明的着色感光性树脂组合物在形成最高分辨率图案时密合性优异且不产生下部基材残渣和显影斑纹。
Description
技术领域
本发明涉及着色感光性树脂组合物、滤色器和图像显示装置,更详细而言,涉及在形成最高分辨率图案时密合性优异、且不产生下部基材残渣和显影斑纹的着色感光性树脂组合物、利用其形成的滤色器和具备上述滤色器的图像显示装置。
背景技术
滤色器(color filter)广泛用于等离子体显示器面板(PDP)、液晶显示装置(LCD)、场发射显示器(FEL)以及发光显示器(LED)等,其应用范围正在快速扩大。特别是,在再现LCD的色调方面,滤色器被认为是最为重要的部件之一。
近年来,为了实现最高分辨率画质,滤色器的像素大小正在逐渐变小,由此要求在形成超微细图案时密合性也优异、且不产生下部基材残渣和显影斑纹的着色感光性树脂组合物。
以往,作为光聚合性化合物,例如在形成用于液晶显示装置(LCD:Liquid CrystalDisplay)的滤色器中使用二季戊四醇六丙烯酸酯(以下,称为DPHA),以往使用仅包含DPHA的组合物。但是,如果只使用DPHA,则在形成超微细图案时,存在显影时应当被碱显影液去除的组合物作为残渣留在基板上的问题。
特别是,在通过减少显影液和确保大面积均匀度的旋覆浸没方式来显影时,这种问题更为严重。
另外,韩国公开专利第10-2009-0072754号公开了一种包含颜料和粘合剂树脂的滤色器用组合物,但存在在形成最高分辨率图案时图案特性降低的问题。
发明内容
所要解决的课题
本发明的一个目的在于,提供在形成最高分辨率图案时密合性优异且不产生下部基材残渣和显影斑纹的着色感光性树脂组合物。
本发明的另一目的在于,提供利用上述着色感光性树脂组合物形成的滤色器。
本发明的又另一目的在于,提供具备上述滤色器的图像显示装置。
解决课题的方法
一方面,本发明提供一种着色感光性树脂组合物,其包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,
上述光聚合性化合物包含以下化学式1所表示的环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体,相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体含量为10~50重量%。
[化学式1]
上述式中,
X为氧、包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基或A,
R1为氧、或包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
R2为包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
A为
R3为氢或甲基,
EO为环氧乙烷基,
n为1~4的整数,
m为45~96的整数。
本发明的一实施方式中,上述光聚合性化合物可以进一步包含三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体。
本发明的一实施方式中,相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体的含量可以为50~90重量%。
本发明的一实施方式中,相对于着色感光性树脂组合物中的全部固体成分100重量%,上述光聚合性化合物的含量可以为5~80重量%。
本发明的一实施方式中,上述光聚合引发剂可以包含肟系光聚合引发剂。
另一方面,本发明提供利用上述着色感光性树脂组合物形成的滤色器。
又另一方面,本发明提供以具备上述滤色器为特征的图像显示装置。
发明效果
本发明的着色感光性树脂组合物以特定含量范围包含特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体作为光聚合性化合物,从而密合性优异,不产生下部基材残渣和显影斑纹,即使为了形成最高分辨率图案而经由旋覆浸没方式的显影过程,显影性也优异。
具体实施方式
以下,更加详细地说明本发明。
本发明的一实施方式涉及着色感光性树脂组合物,其包含着色剂(A)、碱溶性树脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引发剂(D)和溶剂(E),上述光聚合性化合物(C)包含特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体,相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述(甲基)丙烯酸系单体的含量为10~50重量%。
着色剂(A)
本发明的一实施方式中,上述着色剂(A)包含颜料(a1)和/或染料(a2)。
颜料(a1)
上述颜料可以使用本领域通常使用的有机颜料或无机颜料。
上述有机颜料可以使用在印刷油墨、喷墨油墨等中使用的各种颜料,具体而言,可以举出水溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、苝颜料、芘酮颜料、二嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌基颜料、蒽嘧啶颜料、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)颜料、阴丹酮(indanthrone)颜料、黄烷士酮颜料、皮蒽酮(pyranthrone)、颜料、二酮吡咯并吡咯颜料等。
作为上述无机颜料,可以举出金属氧化物或金属络合物等金属化合物,具体而言,可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑等金属的氧化物或复合金属氧化物;炭黑等。
特别是,作为上述有机颜料及无机颜料,具体而言,可以举出颜色索引(染色家协会(The Society of Dyers and Colourists)出版)中分类为颜料的化合物,更具体而言,可以举出如下颜色索引(C.I.)编号的颜料,但并非一定限定于此。
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、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)、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;
C.I.颜料黑1和7等。
上述例示的C.I.颜料中,优选可以是选自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.颜料绿7、C.I.颜料绿36和C.I.颜料绿58中的颜料。
它们可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
上述颜料优选使用其粒径被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例子,可以举出通过添加颜料分散剂(a3)而进行分散处理的方法等,根据该方法,可以获得颜料在溶液中处于均匀分散的状态的颜料分散液。
颜料分散剂(a3)
上述颜料分散剂(a3)是为了颜料的解凝以及维持稳定性而添加的,作为颜料分散剂的具体例,可以举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性系、聚酯系、聚胺系等表面活性剂等,它们可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
另外,优选包含含有甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯(DMAEMA)的丙烯酸酯系分散剂(以下,称为丙烯酸酯系分散剂)。作为上述丙烯酸酯系分散剂的市售品,可以举出DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070或DISPERBYK-2150等,上述丙烯酸酯系分散剂可以各自单独使用或将两种以上混合使用。
上述颜料分散剂(a3)也可以使用上述丙烯酸酯系分散剂以外的其他树脂型的颜料分散剂。作为上述其他树脂型的颜料分散剂,可以举出公知的树脂型的颜料分散剂,特别是聚氨酯、以聚丙烯酸酯为代表的聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的(部分)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、含羟基聚羧酸的酯和它们的改性生成物、或具有自由(free)羧基的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)的反应而形成的酰胺或它们的盐那样的油质分散剂;(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之类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;环氧乙烯/环氧丙烯的加成生成物;以及磷酸酯等。
作为上述树脂型分散剂的市售品,对于阳离子系树脂分散剂而言,可以举出例如毕克(BYK)化学公司的商品名:DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPERBYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPERBYK-184;巴斯夫(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;路博润(Lubirzol)公司的商品名:SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10;川研精化公司的商品名:HINOACT T-6000、HINOACTT-7000、HINOACT T-8000;味之素公司的商品名:AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822、AJISPUR PB-823;共荣社化学公司的商品名:FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、FLORENE DOPA-33、FLORENE DOPA-44等。
上述丙烯酸酯系分散剂以外的其他树脂型的颜料分散剂可以各自单独使用或将两种以上组合使用,也可以与丙烯酸酯系分散剂并用。
相对于颜料(a1)100重量份,上述颜料分散剂(a3)的含量为5~60重量份,优选为15~50重量份。如果颜料分散剂(a3)的含量大于60重量份,则能够提高粘度,在小于5重量份的情况下,可能导致不易实现颜料的微粒化或分散后凝胶化等问题。
染料(a2)
上述染料(a2)只要具有对于有机溶剂的溶解性就可以无限制地使用。优选使用具有对于有机溶剂的溶解性,并且能够确保对于碱显影液的溶解性以及耐热性、耐溶剂性等可靠性的染料。
作为上述染料,可以从磺酸或羧酸等具有酸性基团的酸性染料、酸性染料与含氮化合物的盐、酸性染料的磺酰胺系等以及它们的衍生物中选择使用,此外,也可以选择偶氮系、呫吨系、酞菁系的酸性染料和它们的衍生物。
优选地,上述染料可以举出颜色索引(染色家协会(The Society of Dyers andColourists)出版)中被分类为染料的化合物、或者记载于染色手册(色染社)中的公知的染料。
作为上述染料的具体例,对于C.I.溶剂染料而言,可以举出;
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、163等黄色染料;
C.I.溶剂红8、45、49、89、111、122、125、130、132、146、179等红色染料;
C.I.溶剂橙2、7、11、15、26、41、45、56、62等橙色染料;
C.I.溶剂蓝5、35、36、37、44、59、67、70等蓝色染料;
C.I.溶剂紫8、9、13、14、36、37、47、49等紫色染料;
C.I.溶剂绿1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等绿色染料等。
其中,优选C.I.溶剂染料中对于有机溶剂的溶解性优异的C.I.溶剂黄14、16、21、56、79、93、151;C.I.溶剂红8、49、89、111、122、132、146、179;C.I.溶剂橙41、45、62;C.I.溶剂蓝35、36、44、70;C.I.溶剂紫13,其中,更优选为C.I.溶剂黄21、79;C.I.溶剂红8、122、132;C.I.溶剂橙45、62。
另外,对于C.I.酸性染料而言,可以举出:
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、251等黄色染料;
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、426等红色染料;
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、173等橙色染料;
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、340等蓝色染料;
C.I.酸性紫6B、7、9、17、19、66等紫色染料;
C.I.酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106、109等绿色染料等。
其中,优选酸性染料中对于有机溶剂的溶解度优异的C.I.酸性黄42;C.I.酸性红52、92;C.I.酸性蓝80、90;C.I.酸性紫66;C.I.酸性绿27。
另外,对于C.I.直接染料而言,可以举出:
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、141等黄色染料;
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、250等红色染料;
C.I.直接橙34、39、41、46、50、52、56、57、61、64、65、68、70、96、97、106、107等橙色染料;
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、293等蓝色染料;
C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103、104等紫色染料;
C.I.直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等绿色染料等。
另外,对于C.I.媒介染料而言,可以举出:
C.I.媒介黄5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65等黄色染料;
C.I.媒介红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、95等红色染料;
C.I.媒介橙3、4、5、8、12、13、14、20、21、23、24、28、29、32、34、35、36、37、42、43、47、48等橙色染料;
C.I.媒介蓝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、84等蓝色染料;
C.I.媒介紫1、2、4、5、7、14、22、24、30、31、32、37、40、41、44、45、47、48、53、58等紫色染料;
C.I.媒介绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53等绿色染料等。
本发明中,上述染料(a2)可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
相对于着色感光性树脂组合物中固体成分整体100重量%,上述着色剂(A)的含量可以为5~60重量%,优选可以为10~45重量%。上述着色剂(A)的含量在上述范围内时,具有形成薄膜时像素的色浓度充分、显影时非像素部的脱落性不降低而不产生残渣的优点。
本发明中,所谓着色感光性树脂组合物中固体成分,是指除了溶剂以外的成分的合计。
碱溶性树脂(B)
本发明的一实施方式中,上述碱溶性树脂(B)通常具有通过光或热的作用而产生的反应性和碱溶性,作为着色材料的分散介质发挥作用。
上述碱溶性树脂(B)优选通过将具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)共聚而制造。
作为上述具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)的具体例,可以举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等单羧酸类;富马酸、中康酸、衣康酸等二羧酸类;这些二羧酸的酸酐;ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等两末端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯类等。其中,优选为丙烯酸、甲基丙烯酸。
为了确保进一步的显影性,上述碱溶性树脂(B)可以赋予羟基。
为了向碱溶性树脂(B)赋予羟基,可以通过将具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)与具有羟基的乙烯性不饱和单体(b2)共聚来制造,也可以使具有缩水甘油基的化合物(b3)与具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)的共聚物进一步反应来制造。另外,可以使具有缩水甘油基的化合物(b3)与具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)和具有羟基的乙烯性不饱和单体(b2)的共聚物反应来制造。
上述具有羟基的乙烯性不饱和单体(b2)的具体例有(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、N-羟基乙基丙烯酰胺等,其中,优选为(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯,以上记载的具有羟基的乙烯性不饱和单体(b2)可以将两种以上组合使用。
上述具有缩水甘油基的化合物(b3)的具体例有丁基缩水甘油基醚、缩水甘油基丙基醚、缩水甘油基苯基醚、2-乙基己基缩水甘油基醚、丁酸缩水甘油酯、缩水甘油基甲基醚、乙基缩水甘油基醚、缩水甘油基异丙基醚、叔丁基缩水甘油基醚、苄基缩水甘油基醚、4-叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、芳基缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,其中,优选为丁基缩水甘油基醚、芳基缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯,以上记载的具有缩水甘油基的化合物(b3)可以将两种以上组合使用。
另外,制造上述碱溶性树脂(B)时,除了具有羟基的乙烯性不饱和单体(b2)和具有缩水甘油基的化合物(b3)以外,还可以将能够共聚的不饱和单体(b4)与上述具有羧基的乙烯性不饱和单体(b1)共聚。
上述能够共聚的不饱和单体(b4)的具体例有:
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基化合物;
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、三环[5.2.1.02,6]癸烷-8-基(甲基)丙烯酸酯、(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;
3-(甲基丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等不饱和氧杂环丁烷化合物等。
作为上述能够共聚的不饱和单体(b4)例示的单体可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
上述共聚物的制造方法没有特别限制,可以使用以往公知的聚合方法,公知的聚合方法中优选为溶液聚合法。另外,聚合温度或聚合时间根据所导入的单体的种类或比率、期望的碱溶性树脂的分子量和酸值的不同而不同,例如可以在60~130℃聚合1~10小时。
在上述聚合时使用溶剂的情况下,可以使用通常的自由基聚合反应时所使用的溶剂,具体可以使用四氢呋喃、二烷、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲基醚乙酸酯、3-甲氧基乙酸丁酯、甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、甲苯、二甲苯、乙基苯、氯仿、二甲基亚砜等。这些溶剂可以单独使用或将两种以上组合使用。
作为上述聚合时所使用的聚合引发剂,可以添加通常使用的聚合引发剂,没有特别限制。具体而言,可以举出过氧化氢二异丙苯、二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰、叔丁基过氧化碳酸异丙酯、叔戊基过氧化-2-乙基己酸酯、叔丁基过氧化-2-乙基己酸酯等有机过氧化物;2,2'-偶氮双(异丁腈)、2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)、2,2'-偶氮双(2-甲基丙酸)二甲酯等氮化合物。它们可以单独使用或将两种以上组合使用。
上述聚合时,为了控制共聚物的分子量或分子量分布,可以使用链转移剂。作为上述链转移剂,可以使用正十二烷硫醇、巯基乙酸、巯基乙酸甲酯等巯基化合物;α-甲基苯乙烯二聚体等。
上述碱溶性树脂(B)的酸值优选为30~150mgKOH/g。此处,所谓酸值,是指作为中和聚合物1g时所需的氢氧化钾的量(mg)而测定的值,通常可以使用氢氧化钾水溶液进行滴定来求出。在碱溶性树脂(B)的酸值小于30mgKOH/g的情况下,着色感光性树脂组合物难以确保充分的显影速度,在大于150mgKOH/g的情况下,与基板的密合性减小而容易发生图案的短路,与染料的相容性出现问题,着色感光性树脂组合物中的染料容易析出,或者着色感光性树脂组合物的保存稳定性降低,粘度容易增大。
另外,优选利用凝胶渗透色谱(GPC;以四氢呋喃作为洗脱溶剂)测定的聚苯乙烯换算重均分子量(以下,简称为“重均分子量”)为5,000~50,000、优选为5,000~30,000的碱溶性树脂。如果碱溶性树脂(B)的重均分子量处于上述范围,则具有涂膜硬度提高,留膜率也高,未曝光部对于显影液的溶解性良好,分辨率提高的倾向,因此优选。
碱溶性树脂(B)的分子量分布[重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)]优选为1.5~6.0,更优选为1.8~4.0。如果分子量分布[重均分子量(Mw)/数均分子量(Mn)]为1.5~6.0,则显影性优异,因此优选。
相对于着色感光性树脂组合物中的全部固体成分100重量%,上述碱溶性树脂(B)的含量可以为10~80重量%,优选可以为10~70重量%。在上述碱溶性树脂(B)的含量处于上述范围的情况下,对于显影液的溶解性充分而容易形成图案,显影时防止曝光部的像素部分的膜减少而非像素部部分的脱落性变佳,因此优选。
光聚合性化合物(C)
本发明的一实施方式中,上述光聚合性化合物(C)中,作为能够通过以下光聚合引发剂(D)的作用而聚合的化合物,包含特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体。
上述环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体为以下化学式1所表示的化合物。
[化学式1]
上述式中,
X为氧、包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基或A,
R1为氧、或包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
R2为包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
A为
R3为氢或甲基,
EO为环氧乙烷基,
n为1~4的整数,
m为45~96的整数。
本发明的一实施方式中,X可以为氧、碳原子数1~10的亚烷基、碳原子数1~10的氧亚烷基或A,尤其可以为氧或A。
本发明的一实施方式中,R1可以为氧、碳原子数1~10的亚烷基或碳原子数1~10的氧亚烷基,尤其可以为亚甲基。
本发明的一实施方式中,R2可以为碳原子数1~10的亚烷基或碳原子数1~10的氧亚烷基,尤其可以为亚甲基。
本发明的一实施方式中,如上所述,m可以为45~96的整数。如果上述m为小于45的整数,则在形成最高分辨率图案时可能显影性降低或产生残渣,如果为大于96的整数,则可能密合性不足而发生图案剥落。
作为上述化学式1所表示的环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系多官能单体的市售品,有新中村公司的A-DPH-48E、A-DPH-96E等。
相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述化学式1所表示的环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系多官能单体的含量可以为10~50重量%,优选可以为20~40重量%。如果上述化学式1所表示的环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系多官能单体的含量低于上述范围,则在形成最高分辨率图案时可能显影性不足而产生残渣,如果高于上述范围,则在形成最高分辨率图案时可能密合性不足而发生图案剥落。
本发明的一实施方式中,上述光聚合性化合物可以进一步包含三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体。上述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体可以为三官能至六官能的(甲基)丙烯酸系单体。
例如,作为上述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体,有三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,但不限定于此。
相对于光聚合性化合物整体100重量%,上述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体的含量可以为50~90重量%,优选可以为60~80重量%。如果上述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体的含量低于50重量%,则在形成最高分辨率图案时可能密合性不足而发生图案剥落,如果高于90重量%,则在形成最高分辨率图案时可能显影性不足而产生残渣。
本发明一实施方式中,相对于着色感光性树脂组合物中的全部固体成分100重量%,上述光聚合性化合物的含量可以为5~80重量%,优选可以为20~60重量%,更优选可以为30~50重量%。在上述光聚合性化合物的含量处于上述范围的情况下,能够使像素部的强度或平滑性变佳,在形成最高分辨率图案时图案特性可以良好。
光聚合引发剂(D)
本发明的一实施方式中,上述光聚合引发剂(D)只要能够使光聚合性化合物(C)聚合就可以不特别限制其种类地使用。从聚合特性、引发效率、吸收波长、获取性、价格等观点出发,上述光聚合引发剂(D)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、肟系化合物和噻吨酮系化合物组成的组中的一种以上的化合物,从形成最高分辨率图案时图案特性方面考虑,特别优选使用肟系化合物。
作为上述苯乙酮系化合物的具体例,可以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-甲基苯硫基)-2-吗啉代丙烷-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、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。
作为上述二苯甲酮系化合物,例如有二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
作为上述联咪唑系化合物的具体例,可以举出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'位置的苯基被烷氧羰酰基取代的联咪唑化合物等。它们当中,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'-四苯基联咪唑和2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4’5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑。
作为上述三嗪系化合物的具体例,可以举出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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)亚乙基]-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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)亚乙基]-1,3,5-三嗪等。
作为上述肟系化合物,有1-[4-(苯基硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮-2-(O-苯甲酰肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟)等,作为市售品,有TR-PBG-305(TRONLY公司)、OXE-01(巴斯夫公司)、OXE-02(巴斯夫公司)等。
作为上述噻吨酮系化合物,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、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
另外,为了提高本发明的着色感光性树脂组合物的灵敏度,上述光聚合引发剂(D)可以与光聚合引发助剂(d1)并用。本发明的着色感光性树脂组合物通过含有光聚合引发助剂(d1),从而灵敏度更加提高而能够提高生产率。
上述光聚合引发助剂(d1)优选可以使用选自由例如胺化合物、羧酸化合物和具有硫醇基的有机硫化合物组成的组中的一种以上的化合物。
作为上述胺化合物,具体可以使用三乙醇胺、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(二甲基氨基)二苯甲酮(通称:米蚩酮)、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等芳香族胺化合物,特别优选使用芳香族胺化合物。
作为上述羧酸化合物,优选为芳香族杂乙酸类,具体可以举出苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
作为上述具有硫醇基的有机硫化合物的具体例,可以举出2-巯基苯并三唑、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。
相对于上述碱溶性树脂(B)和上述光聚合性化合物(C)的合计量100重量份,上述光聚合引发剂(D)的含量可以为0.1~40重量份,优选可以为1~30重量份。在上述光聚合引发剂(D)的含量处于上述范围的情况下,本发明的着色感光性树脂组合物高灵敏度化而曝光时间缩短,因此生产率得到提高,且能够维持高分辨率,因而优选。另外,使用上述条件的组合物形成的像素部的强度和上述像素部的表面的平滑性可以变佳。
另外,在进一步使用上述光聚合引发助剂(d1)的情况下,相对于上述碱溶性树脂(B)和上述光聚合性化合物(C)的合计量100重量份,上述光聚合引发助剂(d1)的含量可以为0.1~40重量份,优选可以为1~30重量份。在上述光聚合引发助剂(d1)的含量处于上述范围的情况下,则着色感光性树脂组合物的灵敏度进一步提高,能够提高使用上述组合物形成的滤色器的生产率。
溶剂(E)
本发明的一实施方式中,上述溶剂(E)只要在使着色感光性树脂组合物所包含的其他成分溶解时有效,则可以无特别限制地使用通常的着色感光性树脂组合物中使用的溶剂,特别优选为醚类、芳香族烃类、酮类、醇类、酯类或酰胺类等。
上述溶剂(E)具体可以举出:乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇单烷基醚类;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇单烷基醚类;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;丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、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、甘油等醇类;乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类、γ-丁内酯等环状酯类等。
从涂布性和干燥性方面考虑,上述溶剂(E)优选沸点为100℃~200℃的有机溶剂,更优选可以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。
本发明的一实施方式中,相对于着色感光性树脂组合物整体100重量%,上述溶剂(E)的含量可以为60~90重量%,优选可以为65~85重量%。在上述溶剂(E)的含量处于上述范围的情况下,在利用辊涂机、旋涂机、狭缝式旋转涂布机、狭缝涂布机(有时也称为模涂机)、喷涂机等涂布装置进行涂布时,涂布性可以变佳。
添加剂(F)
本发明的一实施方式的着色感光性树脂组合物中,除了上述成分以外,在不阻碍本发明的目的的范围内,本领域的技术人员也可以视需要并用填充剂、其他高分子化合物、固化剂、表面活性剂、密合促进剂、紫外线吸收剂、防凝剂等添加剂(F)。
上述填充剂具体可以使用玻璃、二氧化硅、氧化铝等,但不限定于此。
上述其他高分子化合物具体可以使用环氧树脂、马来酰亚胺树脂等热固性树脂,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、聚氨酯等热塑性树脂等,但不限定于此。
上述固化剂是为了实现深部固化和提高机械强度而使用的,具体可以使用环氧化合物、多官能异氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧杂环丁烷化合物等,但不限定于此。上述环氧化合物具体可以使用双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、其他芳香族系环氧树脂、脂环族系环氧树脂、缩水甘油酯系树脂、缩水甘油胺系树脂、或这些环氧树脂的溴化衍生物、环氧树脂及其溴化衍生物以外的脂肪族、脂环族或芳香族环氧化合物、丁二烯(共)聚合物环氧化物、异戊二烯(共)聚合物环氧化物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯(共)聚合物、异氰脲酸三缩水甘油酯等,但不限定于此。上述氧杂环丁烷化合物具体可以使用碳酸酯双氧杂环丁烷、二甲苯双氧杂环丁烷、己二酸酯双氧杂环丁烷、对苯二甲酸酯双氧杂环丁烷、环己烷二羧酸双氧杂环丁烷等,但不限定于此。
上述固化剂可以与助固化化合物并用,该助固化化合物能够与固化剂一起使环氧化合物的环氧基、氧杂环丁烷化合物的氧杂环丁烷骨架开环聚合。上述助固化化合物具体可以使用多元羧酸类、多元羧酸酐类、产酸剂等。上述羧酸酐类可利用市售的环氧树脂固化剂。作为市售的上述环氧树脂固化剂,例如,可以举出ADEKA HARDENER EH-700(商品名,ADEKA工业(株)制造)、RIKACID HH(商品名,新日本理化(株)制造)、MH-700(商品名,新日本理化(株)制造)等。
上述例示的固化剂和助固化化合物可以各自单独使用或将两种以上混合使用。
上述表面活性剂可以为了进一步提高本发明的着色感光性树脂组合物的被膜形成性而使用,优选可以使用氟系表面活性剂、有机硅系表面活性剂等。
上述有机硅系表面活性剂例如有作为市售品的道康宁东丽有机硅公司的DC3PA、DC7PA、SH11PA、SH21PA、SH8400等,GE东芝有机硅公司的TSF-4440、TSF-4300、TSF-4445、TSF-4446、TSF-4460、TSF-4452等。上述氟系表面活性剂例如有作为市售品的大日本油墨化学工业(株)的MEGAFAC F-470、F-471、F-475、F-482、F-489等。
上述例示的表面活性剂可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
上述密合促进剂具体可以使用选自由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-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷组成的组中的一种或它们的混合物。
相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分整体100重量%,上述密合促进剂的含量可以为0.01~10重量%,优选可以为0.05~2重量%。
上述紫外线吸收剂具体可以使用2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等,但不限定于此。
上述防凝剂具体可以使用聚丙烯酸钠等,但不限定于此。
本发明的一实施方式的着色感光性树脂组合物例如可以通过如下方法来制造。
首先,利用珠磨机等将上述着色剂(A)中的颜料(a1)与溶剂(E)混合并分散至颜料的平均粒径成为0.2μm以下程度。此时,可以视需要使颜料分散剂(a3)、碱溶性树脂(B)的一部分或全部、或者染料(a2)与溶剂(E)一起混合进行溶解或分散。在上述混合后的分散液中添加剩余的碱溶性树脂(B)、光聚合引发剂(D)、光聚合性化合物(C)和添加剂(F),并且视需要进一步添加溶剂(E)以达到期望的浓度,由此制造本发明的着色感光性树脂组合物。
本发明的一实施方式涉及利用上述着色感光性树脂组合物形成的滤色器。本发明的一实施方式的滤色器的特征在于,包含在基板上涂布上述着色感光性树脂组合物并以预定的图案进行曝光和显影而形成的着色层。
以下,对于利用本发明的着色感光性树脂组合物的图案形成方法进行详细说明。
利用本发明的着色感光性树脂组合物来形成图案的方法可以使用本技术领域中公知的方法,但通常包括涂布步骤、曝光步骤以及去除步骤。通过将本发明的着色感光性树脂组合物涂布于基材上,进行光固化和显影而形成图案,由此能够用作着色像素(着色图像)。
具体而言,使用旋涂、狭缝式涂布等适当的方法将上述着色感光性树脂组合物以2.0~3.4μm的厚度涂布于未经任何涂布的玻璃基板或以的厚度涂布有SiNx(保护膜)的玻璃基板上。涂布后对滤色器照射光以形成所需要的图案。照射光之后,用碱显影液对涂布层进行处理,涂布层的未照射部分被溶解,在滤色器上形成所需的图案。将这样的过程按照所需的R、G、B颜色数反复实施,由此可以获得具有期望的图案的滤色器。另外,将上述过程中通过显影而获得的图像图案再次加热或利用活性射线照射等进行固化,由此能够使耐擦伤性、耐溶剂性等得到进一步提高。
本发明的一实施方式涉及具备上述滤色器的图像显示装置。
本发明的滤色器不仅能够应用于通常的液晶显示装置(LCD),还能够应用于电致发光显示装置(EL)、等离子体显示装置(PDP)、场发射显示装置(FED)、有机发光元件(OLED)等各种图像显示装置。
本发明的图像显示装置除了具备上述滤色器以外还包含本技术领域中已知的构成。
以下,通过实施例、比较例和实验例来更加具体地说明本发明。对于本领域的技术人员显而易见的是,这些实施例、比较例和实验例只是用于说明本发明,本发明的范围不受它们的限制。
制造例1:颜料分散液A-1的制造
将12.0重量份的C.I.颜料蓝15:6、1.8重量份的C.I.酸性红52、4.0重量份的作为颜料分散剂的BYK-2001、82.2重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,用珠磨机混合并分散12小时,由此制造颜料分散液A-1。
合成例1:碱溶性树脂的合成(B-1)
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的烧瓶中投入丙二醇单甲基醚乙酸酯120重量份、丙二醇单甲基醚80重量份、AIBN 2重量份、丙烯酸19重量份、甲基丙烯酸苄酯10重量份、苯乙烯51重量份、正十二烷硫醇3重量份,并进行氮气置换。然后边搅拌边使温度上升至110℃,反应6小时。接着,将反应液的温度冷却至常温,将烧瓶气体再次置换成一般空气后,投入三乙胺0.3重量份、甲基丙烯酸缩水甘油酯20重量份,在110℃反应5小时,制造碱溶性树脂(固体成分60重量%)。这样合成的碱溶性树脂的固体成分酸值为80㎎KOH/g,由GPC测定的重均分子量(Mw)为约22,000。
实施例1~6和比较例1~6:着色感光性树脂组合物的制造
按照以下表1的组成将各成分混合,制造着色感光性树脂组合物(单位:重量份)。
[表1]
A-1:制造例1的颜料分散液
B-1:合成例1的碱溶性树脂
C-1:三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(三官能(甲基)丙烯酸系单体,A-TMPT,新中村)
C-2:二季戊四醇六丙烯酸酯(六官能(甲基)丙烯酸系单体,A-9550,新中村)
C-3:化学式1中,m为48的化合物(六官能,A-DPH-48E,新中村)
C-4:化学式1中,m为96的化合物(六官能,A-DPH-96E,新中村)
C-5:化学式1中,m为24的化合物(六官能,A-DPH-24E,新中村)
C-6:1,6-己二醇二丙烯酸酯(A-HD-N,新中村)
D-1:1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮-1-(O-乙酰肟)(Irgacure OXE-02,巴斯夫公司)
E-1:丙二醇单甲基醚乙酸酯
实验例1
利用上述实施例和比较例中制造的着色感光性树脂组合物如下制造滤色器,通过如下方法测定此时的物性,其结果如以下表2所示。
<滤色器的制造>
利用旋涂法将着色感光性树脂组合物涂布于玻璃基板上,然后置于加热板上,在100℃的温度下保持3分钟,形成薄膜。接着,在上述薄膜上放置具有1μm~10μm的线条/间隙图案的试验光掩模照射紫外线。此时,紫外线光源使用g、h、i线全部包含在内的1KW的高压水银灯,以100mJ/cm2进行照射,没有使用特别的光学过滤器。将上述经紫外线照射的薄膜利用pH 10.5的KOH水溶液显影溶液以旋覆浸没方式进行显影。将上述薄膜涂布后的玻璃板使用蒸馏水进行洗涤,然后吹氮气进行干燥,并在230℃的加热烘箱中加热5分钟,由此制造滤色器。
(1)密合性
通过光学显微镜对所形成的图案进行评价,此时,根据以下评价基准,以图案上的剥落现象程度来进行评价。
<评价基准>
○:图案上没有剥落
△:图案上剥落1~5处
×:图案上剥落大于5处
(2)下部基材残渣
通过光学显微镜对所形成的滤色器的没有图案的部分进行评价,此时,根据以下评价基准,以下部基材上的未显影程度来进行评价。
<评价基准>
○:没有残渣
△:下部基材的一部分上有残渣
×:下部基材整体上有残渣
(3)显影斑纹
在基板上滴加蒸馏水,在常温下放置2分钟后,吹氮气使其干燥。接着,对上述基板照射Na灯,观察涂膜的表面状态,肉眼判断是否产生斑纹,根据以下评价基准评价显影斑纹。
<评价基准>
○:涂膜表面没有识别到圆形水斑纹
△:涂膜表面微弱地识别到圆形水斑纹
×:涂膜表面清晰地识别到圆形水斑纹
[表2]
如上述表2所示,可以确认到本发明的相对于光聚合性化合物整体100重量%包含10~50重量%的特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体作为光聚合性化合物的实施例1~6的着色感光性树脂组合物在形成超微细图案时密合性优异,不产生下部基材残渣和显影斑纹。
另一方面,可以确认到不包含特定结构的环氧乙烷加成45个以上的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体或脱离上述含量范围的比较例1~5的着色感光性树脂组合物在形成超微细图案时密合性下降或产生下部基材残渣和/或显影斑纹。另外,使用小于三官能的(甲基)丙烯酸系单体的比较例6的着色感光性树脂组合物显示出密合性不足而发生图案剥落。
以上,详细描述了本发明的特定部分,对于本发明所属技术领域的一般技术人员而言显而易见的是,这样的具体描述只是优选的实施方式,本发明的范围不会受此限制。只要是本发明所属技术领域的一般技术人员就应当能够以上述内容为基础在本发明的范畴之内进行多种应用和变形。
因此,可以认为本发明的实际范围由随附的权利要求书和其等价物来定义。
Claims (7)
1.一种着色感光性树脂组合物,其包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,
所述光聚合性化合物包含以下化学式1所表示的环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体,相对于光聚合性化合物整体100重量%,所述环氧乙烷加成的四官能以上的(甲基)丙烯酸系单体的含量为10~50重量%:
化学式1
所述式中,
X为氧、包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基或A,
R1为氧、或包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
R2为包含或不含杂原子的碳原子数1~10的脂肪族烃基,
A为
R3为氢或甲基,
EO为环氧乙烷基,
n为1~4的整数,
m为45~96的整数。
2.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,所述光聚合性化合物进一步包含三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体。
3.根据权利要求2所述的着色感光性树脂组合物,相对于光聚合性化合物整体100重量%,所述三官能以上的(甲基)丙烯酸系单体的含量为50~90重量%。
4.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,相对于着色感光性树脂组合物中的全部固体成分100重量%,所述光聚合性化合物的含量为5~80重量%。
5.根据权利要求1所述的着色感光性树脂组合物,所述光聚合引发剂包含肟系光聚合引发剂。
6.一种滤色器,其利用权利要求1~5中任一项所述的着色感光性树脂组合物来形成。
7.一种图像显示装置,其特征在于,具备权利要求6所述的滤色器。
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