TW201426179A - 用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,和使用其的彩色濾光片 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示了用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,和使用該組合物的彩色濾光片,該光敏樹脂組合物包含:(A)包含綠色顏料和有色材料的著色劑,該有色材料在約490 nm至約500 nm的波長範圍內具有約0至約40%的透光率,並且在約520 nm至約530 nm的波長範圍內具有約70%至約100%的透光率;(B)以丙烯基為主的黏合劑樹脂;(C)光聚合起始劑;(D)光聚合性單體;和(E)溶劑
Description
本申請案主張於2012年12月24日在韓國智慧財產權局提申的韓國專利申請號10-2012-0152459的優先權和權益,將其全部內容藉由引用結合於此。
本揭示內容涉及一種用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物和使用其的彩色濾光片。
近年來,隨著大螢幕液晶顯示器(LCD)使用的顯著增加,日益要求改善其性能。由於在液晶顯示器的許多部件中,彩色濾光片是實現色彩的最重要的因素,因而對增加用於生產的彩色濾光片的製程邊際(process margin)進行了積極的研究。
此外,為了提高大螢幕液晶顯示器(LCD)的色純度,使用藉由增加著色劑的濃度製備的光敏樹脂組合物來製造彩色濾光片。因此,在製造程序中要求光敏樹脂組合物具有
降低的顯影速度以提高產率和產量,並且要求光敏樹脂組合物在儘管曝光較少的情況下仍具有優異的靈敏度。
藉由染色、電泳沉積(EPD)、印刷、顏料分散等方法,將用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物用於製造彩色濾光片,在其中,將三種或更多種顏色塗覆在透明基板上。近年來,更多地採用顏料分散法。
特別是,根據顏料分散法的用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物包含鹼溶性樹脂、光聚合性單體、光聚合起始劑、環氧樹脂、溶劑、和其它添加劑。近年來,要求高度色彩再現率、高發光特性、以及優異的圖案形成特性。
另一方面,圖像感測器是在可攜式手機相機或DSC(數位靜態相機(digital still camera))中用於成像的部件。根據製造方法和應用方法,可以將圖像感測器分類為電荷耦合裝置(CCD)圖像感測器和互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像感測器。
在電荷耦合裝置或互補金屬氧化物半導體中使用的裝配在彩色成像設備上的最新彩色濾光片,具有約2 μm或更小的圖案尺寸,其是用於LCD的傳統彩色濾光片圖案的圖案尺寸的1/100至1/200。
因此,提高的解析度和減少的圖案殘留是決定設備性能的重要因素。
為了接近真實色彩地表現攝影圖像,要求用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物具有高度色彩再現率。
本發明的一個實施方式提供了具有高選擇透光率和改善的顏色再現性的用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物。
本發明的另一個實施方式提供了使用用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物而製造的彩色濾光片。
本發明的一個實施方式提供了用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其包含:(A)包含綠色顏料和有色材料的著色劑,該有色材料在約490 nm至約500 nm的波長範圍內具有約0至約40%的透光率,並且在約520 nm至約530 nm的波長範圍內具有約70%至約100%的透光率;(B)以丙烯基(丙烯酸)為主的黏合劑樹脂;(C)光聚合起始劑;(D)光聚合性單體;和(E)溶劑。
在約520 nm至約530 nm的波長範圍內,有色材料可以具有約80%至約100%的透光率。
有色材料可以包括C.I.溶劑黃19、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃179、C.I.黃顏料150、C.I.黃顏料185、或其等的組合。
綠色顏料可以包括C.I.綠顏料7、C.I.綠顏料36、C.I.綠顏料58、或其等的組合。
著色劑可以以約20:1至約1:20的重量比包含有色材料和綠色顏料。
用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以包含約0.01 wt%至約60 wt%的著色劑(A)、約0.5 wt%至約20 wt%的以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂(B)、約0.1 wt%至約10 wt%的光聚合起始劑(C)、約0.5 wt%至約20 wt%的光
聚合性單體(D)、和餘量的溶劑(E)。
本發明的另一個實施方式提供了使用用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物而製造的彩色濾光片。
本發明的其它實施方式包含在以下詳細說明中。
用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物具有高選擇性透光率,並且可以提供具有優異的色彩再現性的彩色濾光片。
圖1顯示出與根據實施例1、實施例2、和比較例1的著色劑的波長對應的透光率的曲線圖。
在下文中將詳細描述示例性實施方式。然而,這些實施方式僅是示例性的,並且本揭示內容不限於此。
如在本文中使用的,當沒有另外提供具體定義時,“(甲基)丙烯酸酯”指的是“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”。
根據一個實施方式的用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物包含:(A)包括綠色顏料和黃色材料的著色劑、(B)以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂、(C)光聚合起始劑、(D)光聚合性單體、和(E)溶劑。
著色劑可以包括綠色顏料和有色材料的混合物,該有色材料在約490 nm至約500 nm的波長範圍內具有約0至約40%的透光率,並且在約520 nm至約530 nm的波長範圍內具有約70%至約100%的透光率。
在約520 nm至約530 nm的波長範圍內,有色材料可以具有約80%至約100%的透光率。具有在此範圍內的波長範圍和透光率的有色材料在預定的波長範圍內具有優異的波長範圍選擇性和高透光率,因而增強了光譜特性,因此包含該有色材料的用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以提供高分散穩定性。
有色材料可以包括C.I.溶劑黃19、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃179、C.I.黃顏料150、C.I.黃顏料185、或其等的組合,但不僅限於此。
著色劑可以包括綠色顏料及有色材料。具體而言,綠色顏料的實例可以包括C.I.綠顏料7、C.I.綠顏料36、C.I.綠顏料58、或其等的組合,尤其包括C.I.綠顏料58。當綠色顏料和黃色材料混合時,用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以以高透光率透過綠光,從而提供具有優異綠色再現性的彩色濾光片。
著色劑可以以約20:1至約1:20,具體地以約10:1至約1:10的重量比包含有色材料和綠色顏料。當在此範圍的比率混合時,可以改善耐久性,並且可以實現高亮度和優異的色彩特性。
顏料可以具有減小的初級粒徑(primary particle diameter)。具體而言,這可以包括將顏料與水溶性無機鹽和潤濕劑混合並在高壓捏合機中將混合物捏合-研磨以將初級粒徑減小至小於約70 nm的方法;將顏料溶解在酸如硫酸中並將其加入不良溶劑,然後將其沉澱以減小顏料的初
級粒徑的酸糊法(酸成糊法,acid pasting method);或者藉由高速砂磨機長時間地乾磨顏料以減小顏料的初級粒徑的方法,但不限於此。此外,只要初級粒徑是已經減小的,即可以使用商業上可獲得的顏料。
顏料可以具有約30 nm至約70 nm的初級粒徑(D50)。當顏料具有此範圍內的初級粒徑時,形成像素後可以改善耐熱性、耐化學性、耐久性等。
顏料可以作為分散體包含在用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物中。顏料分散體可以包含顏料和溶劑、分散劑、黏合劑樹脂等。
溶劑可以是乙酸乙二醇酯、乙基溶纖劑、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、環己酮、丙二醇甲醚等,並且在這些溶劑中較佳係可使用丙二醇甲醚乙酸酯。
分散劑有助於顏料的均勻分散,並且可以包括非離子型分散劑、陰離子型分散劑、或陽離子型分散劑。具體而言,分散劑可以是聚伸烷基二醇或其酯、聚氧化伸烷基、多元醇酯氧化伸烷基加成產物(polyhydric alcohol ester alkylene oxide addition product)、醇氧化伸烷基加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺氧化伸烷基加成產物、烷基胺等,並且可以單獨地或以其兩種或更多種的混合物使用這些分散劑。
黏合劑樹脂可以包括含羧基的丙烯基樹脂,並且可以改善像素的圖案形成以及顏料分散體的穩定性。
顏料可以具有範圍從約10 nm至約70 nm的初級粒徑。
當顏料具有此範圍內的初級粒徑時,顏料分散體中的穩定性和像素的解析度可以是優異的。
對顏料的次級粒徑沒有特殊限制,但是當考慮像素的解析度時,顏料可以具有小於或等於約200 nm,具體地範圍從約70 nm至約100 nm範圍內的次級粒徑。
基於用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物的總量,可以以約0.01 wt%至約60 wt%,具體地以約0.5 wt%至約50 wt%的量包含著色劑。當在此範圍內使用著色劑時,可以獲得高溶解性和優異的耐化學性以及高亮度和對比度。
以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂是第一烯類(烯屬,ethylenic)不飽和單體和與第一烯類不飽和單體可共聚的第二烯類不飽和單體的共聚物,並且是包含至少一個以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)重複單元的樹脂。
第一烯類不飽和單體是包含至少一個羧基的烯類不飽和單體。單體的實例包括丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸、或其等的組合。
基於以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂的總量,可以以範圍從約5 wt%至約50 wt%,具體地以從約10 wt%至約40 wt%的量包含第一烯類不飽和單體。
第二烯類不飽和單體可以是芳族乙烯基化合物,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲醚等;不飽和羧酸酯化合物,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-羥基乙酯、(甲基)
丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸苯酯等;不飽和羧酸胺基烷基酯化合物,如(甲基)丙烯酸2-胺基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲胺基乙酯等;羧酸乙烯基酯化合物,如乙酸乙烯基酯、苯甲酸乙烯基酯等;不飽和羧酸縮水甘油酯化合物,如(甲基)丙烯酸縮水甘油酯等;乙烯基氰化物,如(甲基)丙烯腈等;不飽和醯胺化合物,如(甲基)丙烯醯胺等;等等,並且可以單獨地或以其兩種或更多種的混合物使用這些不飽和單體。
以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂的具體實例可以是甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物等,但不限於此。可以單獨地或以其兩種或更多種的混合物使用這些共聚物。
以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂可以具有範圍從約3,000至約150,000,具體地從約5,000至約50,000,更具體地從約20,000至約30,000的重量平均分子量。當以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂具有在此範圍內的重量平均分子量時,組合物可以具有與基板之間的優異緊密接觸性、良好的物理和化學性能、和適宜的黏度。
以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂可以具有範圍從約15 mgKOH/g至約60 mgKOH/g,具體地範圍從
約20 mgKOH/g至約50 mgKOH/g的酸值。當丙烯基(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂具有此範圍內的酸值時,可以產生優異的像素解析度。
基於用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物的總量,可以以範圍從約0.5 wt%至約20 wt%,並且具體地從約1 wt%至約15 wt%的量包含以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂。當在顏料分散體中包含黏合劑樹脂用以穩定顏料分散體時,可以很大的程度降低以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂的含量。當以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂包含在此範圍內時,組合物可以具有優異的顯影性和改善的交聯,從而在製造彩色濾光片時具有優異的表面平坦性。
光聚合起始劑可以是,例如,以苯乙酮為主的化合物、以二苯甲酮為主的化合物、以噻吨酮為主的化合物、以苯偶姻為主的化合物、以三嗪為主的化合物、以肟為主的化合物、或其等的組合。
以苯乙酮為主的化合物可以是2,2’-二乙氧基苯乙酮、2,2’-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基二氯苯乙酮、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-(4-啉代丙)-1-酮、2-苄基-2-(二甲胺基)-1-(4-(4-啉代苯基))-丁-1-酮等。
以二苯甲酮為主的化合物可以是二苯甲酮、苯甲酸苯
甲醯酯、苯甲酸苯甲醯甲基酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲胺基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙胺基)二苯甲酮、4,4'-二甲胺基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
以噻吨酮為主的化合物可以是噻吨酮、2-甲基噻吨酮、異丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二異丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等。
以苯偶姻為主的化合物可以是苯偶姻、苯偶姻甲醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁醚、苄基二甲基縮酮等。
以三嗪為主的化合物可以是2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-聯苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘甲醯-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧萘甲醯-1-基)-4,6-雙(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。
以肟為主的化合物可以是1,2-辛二酮、2-(鄰苯甲醯基肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(鄰乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮等。
除上述光聚合起始劑之外,光聚合起始劑還可以包括以咔唑為主的化合物、以二酮為主的化合物、以硼酸鋶為
主的化合物、以重氮為主的化合物、以雙咪唑為主的化合物等。
基於用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物的總量,可以以範圍從約0.1 wt%至約10 wt%,具體地從約1 wt%至約5 wt%的量包含光聚合起始劑。當光聚合起始劑包含在此範圍內時,在用於彩色濾光片的圖案形成的程序中,藉由曝光充分地進行光聚合反應,從而提高了靈敏度、提高了圖案的線性、提高了在溶劑中的溶解度和儲存穩定性,並且光聚合反應之後不會殘留未反應的起始劑,從而避免了透光率的劣化。
光聚合性單體可以是具有兩個或更多個羥基的多官能性單體。光聚合性單體的具體實例可以是丙烯酸甘油酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸二季戊四醇酯、丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸季戊四醇酯、雙酚A二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、酚醛型環氧基丙烯酸酯(novolacepoxyacrylate)、二(甲基丙烯酸)乙二醇酯、二(甲基丙烯酸)二乙二醇酯、二(甲基丙烯酸)三(乙二醇)酯、二(甲基丙烯酸)丙二醇酯、二(甲基丙烯酸)1,4-丁二醇酯、二(甲基丙烯酸)1,6-己二醇酯等。
基於用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物的總量,可以以約0.5 wt%至約20 wt%,具體地約1 wt%至約10 wt%的量
包含光聚合性單體。當在此範圍內包含光聚合性單體時,例如,在製造彩色濾光片的期間,清楚地形成圖案的稜角(corner),從而提高了圖案特性並且也提高了對鹼性顯影溶液的可顯影性。
溶劑的實例可以是醇類,如甲醇、乙醇等;醚類,如二氯乙醚、正丁醚、二異戊醚、甲基苯基醚、四氫呋喃等;二醇醚類,如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、丙二醇甲醚等;溶纖劑乙酸酯類,如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙基溶纖劑乙酸酯等;卡必醇類,如甲乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯類,如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等;芳烴類,如甲苯、二甲苯等;酮類,如甲乙酮、環己酮、4-羥基-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;飽和脂族單羧酸烷基酯類,如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等;乳酸烷基酯類,如乳酸甲酯、乳酸乙酯等;羥乙酸烷基酯類,如羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯等;乙酸烷氧基烷基酯,如乙酸甲氧基甲基酯、乙酸甲氧基乙基酯、乙酸甲氧基丁基酯、乙酸乙氧基甲基酯、乙酸乙氧基乙基酯等;3-羥基丙酸烷基酯類,如3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯等;3-烷氧基丙酸烷基酯類,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-羥基丙酸烷基酯類,如2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基丙酸丙酯等;2-烷氧基丙酸烷基酯類,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-羥基-2-甲基丙酸烷基酯,如2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯等;2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯類,如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等;酯類,如丙酸2-羥基乙酯、丙酸2-羥基-2-甲基乙基酯、乙酸羥乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯等;或酮酸酯類,如丙酮酸乙酯等。此外,溶劑可以是N-甲基甲醯胺、N,N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯苯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲亞碸、苄基乙基醚、二己醚、乙醯丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯、苯基溶纖劑乙酸酯等。可以單獨地或以兩種或更多種的混合物使用這些溶劑。
考慮到互溶性、反應性等,溶劑可以包括二醇醚類,如乙二醇單乙醚等;乙二醇烷基醚乙酸酯類,如乙基溶纖劑乙酸酯等;酯類,如丙酸2-羥乙酯等;二乙二醇類,如二乙二醇單甲醚等;或丙二醇烷基醚乙酸酯類,如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等。
可以以餘量包含溶劑,並且具體而言,為範圍從基於用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物總量的約20 wt%至約90 wt%的量。當在此範圍內包含溶劑時,用於彩色濾光片的
光敏樹脂組合物可以具有優異的塗覆性能並且可以在具有大於或等於約2 μm厚度的塗層內保持改善的平坦性。
用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以進一步包含其它添加劑如丙二酸(malonic acid)、3-胺基-1,2-丙二醇、包含乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基的以矽烷為主的偶聯劑、流平劑(勻染劑,leveling agent)、以氟為主的界面活性劑、自由基聚合起始劑,用來防止塗布期間的污跡或污點,用來調節流平性(勻染性),或用來防止由未顯影引起的圖案殘留。
以氟為主的界面活性劑可以具有約4,000 g/mol至約10,000 g/mol,並且具體地6,000 g/mol至約10,000 g/mol的低重量平均分子量。此外,以氟為主的界面活性劑可以具有約18 mN/m至23 mN/m的表面張力(在0.1%的聚乙二醇甲醚丙烯酸酯(PEGMEA)溶液中測定)。當以氟為主的界面活性劑具有這些範圍內的重量平均分子量和表面張力時,由於改善了流平(勻染)性能,它可以向狹縫塗覆(其為一種高速塗覆法)提供優異的特性,並且在高速塗覆時改善斑點特性,並且形成較少的泡沫以減少薄膜缺陷。
以氟為主的界面活性劑的實例可以包括由DIC Co.,Ltd.製備的F-482、F-484、F-478等,但不限於此。
可與以矽酮為主的界面活性劑一起使用以氟為主的界面活性劑。
以矽酮為主的界面活性劑的實例可以包括由Toshiba silicone Co.,Ltd.,製備的TSF400、TSF401、TSF410、
TSF4440等,但不限於此。
此外,如果需要,用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以進一步包含環氧化合物以改善緊密接觸性和其它特性。
環氧化合物可以是環氧酚醛丙烯基羧酸酯樹脂、鄰甲酚酚醛環氧樹脂、苯酚酚醛環氧樹脂、四甲基二苯基環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、脂環族環氧樹脂、或其等的組合。
當進一步包含環氧化合物時,可以進一步包含自由基聚合起始劑如過氧化物起始劑或以偶氮二基為主的(azobis-based)起始劑。
基於100重量份的用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,可以以約0.01重量份至約5重量份的量包含環氧化合物。
當包含在此範圍內的環氧化合物時,可以經濟地改善儲存性、接觸性、和其它特性。
沒有具體限制用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物的製備方法,但可以藉由混合著色劑、以丙烯(酸)基為主的黏合劑樹脂、光聚合起始劑、光聚合性單體、溶劑、和選擇性的添加劑來製備用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物。
根據本發明的另一個實施方式,提供了使用用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物而製造的彩色濾光片。
可以以一般方法製造這種彩色濾光片,但特別地,使用旋塗、輥塗、狹縫塗覆等方法塗覆用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,使其具有範圍從約2 μm至約4 μm的厚度。塗覆之後,使用UV光、電子束、或X射線照射塗層以形成彩色濾光片所需要的圖案。UV光可以具有範圍從約190 nm
至約450 nm,並且具體地從約200 nm至約400 nm的波長區域。隨後,當使用鹼性顯影液處理塗層時,可以溶解未照射區域,形成用於圖像彩色濾光片的圖案。根據需要的R、G、和B色彩的數目重複該程序,製造具有所欲圖案的彩色濾光片。此外,藉由熱處理、光化學射線照射等固化藉由顯影獲得的圖像圖案,可產生改善的抗裂性、抗溶劑性等。
使用獲得的彩色濾光片圖案測定用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,並且其對比度可以為大於或等於約9000。使用由Tsubosaka製造的對比測試儀CT-1測定偏振片開啟和關閉時的光強度來測定對比度,並根據以下方程式1計算對比度。
[方程式1]對比度=L開/L關
L開:偏振片開啟時的光強度。
L關:偏振片關閉時的光強度。
在下文中,將參照實施例更加詳細地描述本發明。然而,這些實施例在任何情況下不能解釋為限制本發明的範圍。
在反應器中混合15 g的C.I.黃顏料138、4 g的DISPERBYK-163(由BYK製備)、3 g的丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(Miwon Commercial Co.,Ltd,NPR 8000)、和78 g的丙二醇甲基醚乙酸酯(propyleneglycol methyletheracetate),並使用塗料混合機(由Asada製造)分散
12小時以提供塗料分散體。
在反應器中混合15 g的C.I.綠顏料58、4 g的DISPERBYK-163(由BYK製備)、3 g的丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(由Miwon Commercial Co.,Ltd,NPR 8000製備)、和78 g的丙二醇甲基醚乙酸酯,並使用塗料混合機(由Asada製造)分散12小時以提供顏料分散體。
用於製備光敏樹脂組合物的組分如下。
(A-1)在約490 nm至約500 nm的波長範圍內具有約0至約40%的透光率,並且在約520 nm至約530 nm的波長範圍內具有約70%至約100%的透光率的有色材料;
(A-1-1)使用了MACROLEX Yellow 6G(由朗盛(Lanxess)製備)。
(A-1-2)使用了Yellow 2R(由Kyung-In Synthetic Corporation製備)。
(A-1-3)使用了由製備例1獲得的顏料分散體。在這種情況下,基於顏料分散體的總量,以22%包含顏料固體含量。
(A-2)綠色顏料
使用由製備例2獲得的顏料分散體。在這種情況下,基於顏料分散體的總量,以23%包含顏料固體。
使用了具有28,000 g/mol的重量平均分子量的甲基丙
烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物(混合重量比為30/70)。
使用了六丙烯酸二季戊四醇酯。
使用了CGI-124(以肟為主的光聚合起始劑)。
使用了丙二醇單甲醚乙酸酯。
使用了以氟為主的界面活性劑(F-554,DIC Co.,Ltd)。
根據以下表1中示出的組成混合各組分以提供用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物。具體而言,在溶劑中溶解光聚合起始劑並在室溫下攪拌2小時,然後向其中加入以丙烯基為主的(以丙烯酸為主的)黏合劑樹脂和光聚合性單體並在室溫下攪拌2小時。隨後,向其中加入著色劑並在室溫下攪拌2小時,然後再加入界面活性劑並在室溫下攪拌1小時。將溶液過濾兩次以除去雜質,從而提供用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物。
在具有0.65 mm的厚度的脫脂潔淨的玻璃基板上塗覆(A-1)根據實施例1和2和比較例1的單一有色材料,或其與(B)黏合劑樹脂和(E)溶劑的混合材料,以提供基於500 nm的50%的透光率,並在90℃熱板上乾燥2分鐘以提供塗層。對於光譜特性,使用分光光度計(MCPD 3000,由Otsuka electronic製造)測量所獲得的樣品。在以下表2和圖1中示出結果。
參照表2,可以理解根據實施例1的有色材料具有在500 nm下的40%的透光率和530 nm下的95%的透光率;根據實施例2的有色材料具有在500 nm下的40%的透光率和530 nm下的90%的透光率;根據比較例1的有色材料具有在500 nm下的40%的透光率和530 nm下的75%的透光率。
在具有0.65 mm的厚度的脫脂潔淨的玻璃基板上,以2
μm至4.5 μm的厚度塗覆用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物並在90℃的熱板上乾燥2分鐘以提供塗層。隨後,使用具有365 nm的波長的高壓汞燈曝光塗層,然後在160℃熱風乾燥爐中乾燥20分鐘以提供樣品。對於光譜特性,使用分光光度計(MCPD 3000,由Otsuka electronic製造)測量所獲得的樣品,並在以下表3中示出結果。
參照表3,可以理解與比較例1相比,包含根據一個實施方式的著色劑的實施例1和2在預定波長範圍內,例如540 nm處具有較高的亮度和較高的透光率。
儘管以目前認為是可實施的示例性實施方式描述了本發明,但是應理解,本發明不限於所揭示的實施方式,相反地,本發明旨在覆蓋包括在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種修改和等價安排。因此,應當將上述實施方式理解為示例性的而不以任何方式限制本發明。
Claims (7)
- 一種用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,包含:(A)包含綠色顏料和有色材料的著色劑,所述有色材料在490 nm至500 nm的波長範圍內具有0至40%的透光率,並且在520至530 nm的波長範圍內具有70至100%的透光率;(B)以丙烯基為主的黏合劑樹脂;(C)光聚合起始劑;(D)光聚合性單體;和(E)溶劑。
- 如請求項1之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其中,所述有色材料在520 nm至530 nm的波長範圍內具有80%至100%的透光率。
- 如請求項1之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其中,所述有色材料包括C.I.溶劑黃19、C.I.溶劑黃21、C.I.溶劑黃179、C.I.黃顏料150、C.I.黃顏料185、或其等的組合。
- 如請求項1之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其中,所述綠色顏料包括C.I.綠顏料7、C.I.綠顏料36、C.I.綠顏料58、或其等的組合。
- 如請求項1之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其中,所述著色劑包含20:1至1:20的重量比的所述有色材料和所述綠色顏料。
- 如請求項1之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物,其中,所述用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物包含:0.01 wt%至60 wt%的所述著色劑(A),0.5 wt%至20 wt%的所述以丙烯基為主的黏合劑樹脂(B),0.1 wt%至10 wt%的所述光聚合起始劑(C),0.5 wt%至20 wt%的所述光聚合性單體(D),和餘量的所述溶劑(E)。
- 一種彩色濾光片,係使用如請求項1至6中任一項之用於彩色濾光片的光敏樹脂組合物而製造者。
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