TW201523158A - 彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物及其應用 - Google Patents
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Abstract
本發明係有關一種彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物及其應用。該紅色感光性樹脂組成物包含顏料(A)、鹼可溶性樹脂(B)、具有乙烯性不飽和基之化合物(C)、光起始劑(D)及有機溶劑(E)。此鹼可溶性樹脂(B)包含聚矽氧烷高分子(B-1),且此聚矽氧烷高分子(B-1)係由矽烷單體經水解反應與縮合反應而得之共聚物。
Description
本發明係有關一種彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物及其所形成之彩色濾光片,特別是提供一種對比度及高精細度的圖案直線性之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物。
目前,彩色濾光片已被廣泛地應用在彩色液晶顯示器、彩色傳真機、彩色攝影機等應用領域中。而且,隨著彩色液晶顯示器等影像器材之市場需求日漸擴大,彩色濾光片的製作技術亦趨向多樣化,以滿足前述之市場需求。
彩色濾光片通常可藉由染色法、印刷法、電著法、顏料分散法等方法,將紅、綠、藍等顏色之畫素形成在透明玻璃基板上,以製得彩色濾光片。一般而言,為了進一步提高彩色濾光片的對比度,更可在畫素形成的畫素著色層之間配置遮光層(或稱黑色矩陣)。
一般之彩色濾光片中,紅色畫素所使用之感光性樹
脂組成物係使用C.I.顏料紅254,即氯化二酮吡咯並吡咯顏料,其可提高亮度,然而對比不佳。
日本特開1999-231516及國際公開(WO)2009/144115進一步研究揭示使用溴化二酮吡咯並吡咯顏料,可同時改善亮度及對比,然而所製得之彩色濾光片仍有高精細度的圖案直線性不佳之缺點。
因此,如何同時提升彩色濾光片之對比度與高精細度的圖案直線性,以達到目前業界的要求,為本發明所屬技術領域中努力研究之目標。
因此,本發明之一態樣是在提供一種彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,且此感光性樹脂組成物具有良好之對比度與高精細度之圖案直線性。
本發明之另一態樣是在提供一種彩色濾光片用之製造方法,其係利用上述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物來形成畫素層。
本發明之又一態樣是在提供一種彩色濾光片,其係利用前述之製造方法製得。
本發明之再一態樣是在提供一種液晶顯示裝置,其包含前述之彩色濾光片。
根據本發明之上述態樣,提出一種彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,此彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物包含顏料(A)、鹼可溶性樹脂(B)、具有乙烯性不飽和基
之化合物(C)、光起始劑(D)及有機溶劑(E),以下析述之。
本發明之顏料(A)包含如下式(I)所示之第一顏料(A-1):
如式(I)所示之第一顏料(A-1)為溴化二酮吡咯並吡咯顏料,其合成方法可參考習知的方法,例如WO 2009/144115所揭示之合成方法來製作,在此一併列為本案之參考文獻。
前述之製作方法具體例如可為琥珀酸二酯作為原料來合成溴化二酮吡咯並吡咯顏料的合成方法。此合成方法係先將2莫耳之4-溴苯腈及1莫耳之琥珀酸二酯加至惰性有機溶劑(例如:第三戊醇)中。接著,於鹼金屬或鹼金屬醇鹽之存在,且80℃至110℃之高溫下進行縮合反應,以生成二酮吡咯並吡咯化合物之鹼金屬鹽,而可製得溴化二酮吡咯並吡咯顏料。然後,使用水、醇類或酸等來質子化二酮吡咯並吡咯化合物之鹼金屬鹽。於質子化之階段,一
次粒徑的尺寸可藉由質子化之溫度及所使用之水、醇類與酸的比值及其添加量來控制。上述之製作方法僅為舉例說明,本發明之溴化二酮吡咯並吡咯顏料的製作方法不限於此。
基於後述之鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,第一顏料(A-1)之使用量為40重量份至400重量份,較佳為50重量份至350重量份,更佳為60重量份至300重量份。
當彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物不使用第一顏料(A-1)時,所製作之彩色濾光片則具有對比不佳之缺陷。
本發明之顏料(A)除可單獨使用前述之第一顏料(A-1)之外,顏料(A)亦可選擇性地混合使用兩種或複數種第二顏料(A-2)。第二顏料(A-2)通常係使用有機顏料或無機顏料,且較佳係使用具有高著色性且高耐熱性之顏料。
前述第二顏料(A-2)之具體例可包含但不限於第一顏料(A-1)以外之二酮吡咯並吡咯(Diketopyrrolopyrrole)顏料;偶氮(Azo)、雙偶氮(Disazo)或多偶氮(Polyazo)等之偶氮顏料;銅酞菁(Copper phthalocyanine)、鹵化銅酞菁(Halogenated copper phthalocyanine)或不含金屬之酞菁等之酞菁(Phthalocyanine)顏料;氨基蒽醌(Aminoanthraquinone)、二氨基蒽醌(Diamino dianthraquinone)、蒽嘧啶(Anthrapyrimidine)、黃烷士酮
(Flavanthrone)、蒽嵌蒽醌(Anthanthrone)、陰丹士林(Indanthrone)、皮蒽酮(Pyranthrone)或紫蒽酮(Violanthrone)等之蒽醌(Anthraquinone)顏料;喹吖啶酮(Quinacridone)顏料;二嗪(Dioxazine)顏料;紫環酮(Perynone)顏料;苝(Perylene)顏料;硫靛(thioindigo)顏料;異吲哚啉(Isoindoline)顏料;異吲哚啉酮(Isoindolinone)顏料;喹酞酮(Quinophthalone)類顏料;士林(Threne)顏料;喹啉(Quinoline)顏料;苯並咪唑酮(Benzimidazolone)顏料或金屬錯合物顏料。
上述之第二顏料(A-2)較佳係選自於由第一顏料(A-1)以外之二酮吡咯並吡咯顏料、偶氮顏料、蒽醌顏料、苝顏料、喹吖啶酮顏料、喹啉顏料、苯並咪唑銅顏料或上述材料之任意混合。較佳可藉由調整這些類似於第一顏料(A-1)之顏料的混合比例,而可輕易地調整顏料(A)之顏色。
前述第二顏料(A-2)的紅色顏料之具體例,如:C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、12、14、15、16、17、21、22、23、31、32、37、37、41、47、48、48:1、48:2、48:2、48:4、49、49:1、49:2、50:1、52:1、52:2、53、53:1、53:2、53:3、57、57:1、57:2、58:4、60、63、63:1、63:2、64、64:1、68、69、81、81:1、81:2、81:3、81:4、83、88、90:1、101、101:1、104、108、108:1、109、112、113、114、122、123、144、146、147、149、151、166、168、169、170、172、173、174、174、176、177、178、179、181、184、185、187、188、
190、193、194、200、202、206、207、208、209、210、214、216、220、221、224、230、231、232、233、235、236、237、238、239、242、243、245、247、249、250、251、253、254、255、256、257、258、259、260、262、263、264、265、266、267、268、269、270、271、272、273、274、275、276等之紅色顏料。
其中,為了獲得較佳之亮度,紅色顏料較佳係使用C.I.顏料紅48:1、122、168、177、202、206、207、209、224、242或254,更佳為C.I.顏料紅177、209、224、242或254。
前述第二顏料(A-2)的黃色顏料之具體例,如:C.I.顏料黃1、1:1、2、3、4、5、6、9、10、12、13、14、16、17、24、31、32、34、35、35:1、36、36:1、37、37:1、40、41、42、43、48、53、55、61、62、62:1、63、65、73、74、75,81、83、87、93、94、95、97、100、101、104、105、108、109、110、111、116、117、119、120、126、127、127:1、127、129、133、134、136、138、139、142、147、148、150、151、153、154、155、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、172、173、174、175、176、180、181、182、183、184、185、188、189、190、191、191:1、192、193、194、195、196、197、198、199、200、202、203、204、205、206、207、208等之黃色顏料。
其中,為了獲得較佳之亮度,黃色顏料較佳係使用
C.I.顏料黃83、117、129、138、139、150、154、155、180或185,更佳為C.I.顏料黃83、138、139、150或180。
前述第二顏料(A-2)的橘色顏料之具體例,如:C.I.顏料橘1、2、5、13、16、17、19、20、21、22、23、24、34、36、38、39、43、46、48、49、61、62、64、65、67、68、69、70、71、72、73、74、75、77、78、79。
其中,為了獲得較佳之亮度,橘色顏料較佳為C.I.顏料橘38或71。
前述第二顏料(A-2)的無機顏料之具體例,如:硫酸鋇、氧化鋅、硫酸鉛、黃色鉛、鋅黃、氧化鐵紅[紅色氧化鐵(III)]、鎘紅、群青、低鐵氰化鐵、氧化鉻綠、鈷綠、琥珀、鈦黑、合成鐵黑、二氧化鈦、四氧化三鐵等之金屬氧化物粉末、金屬硫化物粉末或金屬粉末等。為了取得明度與飽和度之平衡,並獲得良好之塗佈性、感度及顯影性,無機顏料可混合使用有機顏料。
基於後述之鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,第二顏料(A-2)之使用量為40重量份至400重量份,較佳為50重量份至350重量份,更佳為60重量份至300重量份。
當紅色感光性樹脂組成物使用第二顏料(A-2)時,所製得之紅色感光性樹脂組成物可提升彩色濾光片之對比度。
本發明之紅色感光性樹脂組成物亦可於不使耐熱性降低之條件下進一步使用染料調整色度。此為本發明所
屬技術領域中具有通常知識者所熟知,此處不另贅述。
基於後述之鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,顏料(A)之使用量為40重量份至800重量份,較佳為60重量份至700重量份,更佳為80重量份至600重量份。
聚矽氧烷高分子(B-1)
本發明之鹼可溶性樹脂(B)包含聚矽氧烷高分子(B-1)。此聚矽氧烷高分子(B-1)係由矽烷單體組份經加水分解及部份縮合而得之共聚物,且該矽烷單體組份包含如下式(II)所示之結構的矽烷單體:Si(R1)t(OR2)4-t (II)
於式(II)中,t代表1至3之整數,且當t代表2或3時,複數個R1各自可為相同或不同。
於式(II)中,至少一個R1代表經酸酐基(anhydride group)取代碳數為1至10之烷基、經環氧基(epoxy group)取代碳數為1至10之烷基或經環氧基取代的氧烷基,且其餘R1代表氫原子、碳數為1至10之烷基、碳數為2至10之烯基或碳數為6至15之芳香基。
R2代表氫原子、碳數為1至6之烷基、碳數為1至6之醯基或碳數為6至15之芳香基,且當(4-t)代表2或3時,複數個R2各自可為相同或不同。
該聚矽氧烷高分子(B-1)因含酸酐基或(及)環氧基,於曝光製程時可減少曝光能量或曝光時間,繼而提升本發明之感光性樹脂組成物的感度,而可有效地產生酸性
基團,進而有利於後續之顯影製程,藉以製得更高對比度及更高精細度的圖案直線性之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物。
前述經酸酐基取代碳數為1至10之烷基可包含但不限於乙基丁二酸酐、丙基丁二酸酐或丙基戊二酸酐等。
前述經環氧基取代碳數為1至10之氧烷基可包含但不限於環氧丙烷基戊基(oxetanylpentyl)或2-(3,4-環氧環己基)乙基(2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl)等。
前述經環氧基取代之氧烷基可包含但不限於環氧丙氧基丙基(glycidoxypropyl)、2-環氧丙烷基丁氧基(2-oxetanylbutoxy)等。
上述之烷基可包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基等,醯基可包含但不限於乙醯基,而芳香基可包含但不限於苯基。
如式(II)所示之矽烷單體可包含但不限於3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyltrimethoxysilane,簡稱TMS-GAA)、3-環氧丙氧基丙基三乙氧基矽烷(3-glycidoxypropyltriethoxysilane)、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷[2-(3,4-epoxycyclohexyl)ethyl trimethoxy silane]、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三苯氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltriphenoxysilane);由東亞合成所製造之2-環氧丙烷基丁氧基丙基三甲氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltrimethoxysilane;商品名為
TMSOX-D)、2-環氧丙烷基丁氧基丙基三乙氧基矽烷(2-oxetanylbutoxypropyltriethoxysilane;商品名為TESOX-D)與3-(三苯氧基矽基)丙基丁二酸酐;由信越化學所製造之3-(三甲氧基矽基)丙基丁二酸酐(商品名為X-12-967);由WACKER公司所製造之3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐(商品名為GF-20);3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐(簡稱TMSG)、3-(三乙氧基矽基)丙基戊二酸酐、3-(三苯氧基矽基)丙基戊二酸酐、二異丙氧基-二(2-環氧丙烷基丁氧基丙基)矽烷[diisopropoxy-di(2-oxetanylbutoxy propyl)silane;DIDOS]、二(3-環氧丙烷基戊基)二甲氧基矽烷[di(3-oxetanylpentyl)dimethoxy silane]、(二正丁氧基矽基)二(丙基丁二酸酐)、(二甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)、3-環氧丙氧基丙基二甲基甲氧基矽烷(3-glycidoxypropyldimethylmethoxysilane)、3-環氧丙氧基丙基二甲基乙氧基矽烷(3-glycidoxypropyldimethylethoxysilane)、二(2-環氧丙烷基丁氧基戊基)-2-環氧丙烷基戊基乙氧基矽烷[di(2-oxetanylbutoxypentyl)-2-oxetanylpentylethoxy silane]、三(2-環氧丙烷基戊基)甲氧基矽烷[tri(2-oxetanylpentyl)methoxy silane]、(苯氧基矽基)三(丙基丁二酸酐)及(甲基甲氧基矽基)二(乙基丁二酸酐)等。如式(II)所示之矽烷單體可單獨一種使用或混合複數種使用。
該矽烷單體組份較佳可選擇性地包含如下式(III)所示之矽烷單體:
Si(R3)u(OR4)4-u (III)
於式(III)中,u代表0至3之整數,且當u代表2或3時,複數個R3各自可代表相同或不同。R3可代表氫原子、碳數為1至10之烷基、碳數為2至10之烯基或碳數為6至15之芳香基。R4代表氫原子、碳數為1至6之烷基、碳數為1至6之醯基或碳數為6至15之芳香基。當(4-u)代表2、3或4時,複數個R4各自可代表相同或不同。
於R3中,該烷基可包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、正己基、正葵基、三氟甲基、3,3,3-三氟丙基、3-胺丙基、3-巰丙基或3-異氰酸丙基等。烯基可包含但不限於乙烯基、3-丙烯醯氧基丙基或3-甲基丙烯醯氧基丙基等。芳香基可包含但不限於苯基、甲苯基、對-羥基苯基、1-(對-羥基苯基)乙基、2-(對-羥基苯基)乙基、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基或萘基等。
於R4中,烷基可包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基等。醯基可包含但不限於乙醯基。芳香基可包含但不限於苯基。
如式(III)所示之矽烷單體可包含但不限於四甲氧基矽烷、四乙氧基矽烷、四乙醯氧基矽烷、四苯氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷(簡稱MTMS)、甲基三乙氧基矽烷、甲基三異丙氧基矽烷、甲基三正丁氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三正丁氧基矽烷、正丙基三甲氧基矽烷、正丙基三乙氧基矽烷、
正丁基三甲氧基矽烷、正丁基三乙氧基矽烷、正己基三甲氧基矽烷、正己基三乙氧基矽烷、癸基三甲氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷(簡稱PTMS)、苯基三乙氧基矽烷(簡稱PTES)、對-羥基苯基三甲氧基矽烷、1-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、2-(對-羥基苯基)乙基三甲氧基矽烷、4-羥基-5-(對-羥基苯基羰氧基)戊基三甲氧基矽烷、三氟甲基三甲氧基矽烷、三氟甲基三乙氧基矽烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三甲氧基矽烷、3-胺丙基三乙氧基矽烷、二甲基二甲氧基矽烷(簡稱DMDMS)、二甲基二乙氧基矽烷、二甲基二乙醯氧基矽烷、二正丁基二甲氧基矽烷、二苯基二甲氧基矽烷、三甲基甲氧基矽烷、三正丁基乙氧基矽烷、3-巰丙基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷等。如式(III)所示之矽烷單體可單獨一種使用或混合複數種使用。
該矽氧頑單體組份較佳可選擇性地包含如下式(IV)所示之聚矽氧烷:
於式(IV)中,R5、R6、R7及R8可為相同或不同,且R5、R6、R7及R8分別代表氫原子、碳數為1至10之烷基、碳數為2至6之烯基或碳數為6至15之芳香基。前述之烷基、
烯基及芳香基中之任一者可選擇性地具有取代基。
於式(IV)中,s可代表1至1000之整數,較佳為3至300之整數,更佳為5至200之整數。
當s代表2至1000之整數時,每個R5可為相同或不同,且每個R6可為相同或不同。
前述之烷基可包含但不限於甲基、乙基、正丙基等。烯基可包含但不限於乙烯基、丙烯醯氧基丙基、甲基丙烯醯氧基丙基等。芳香基可包含但不限於苯基、甲苯基、萘基等。
該R9與該R10分別代表氫原子、碳數為1至6之烷基、碳數為1至6之醯基或碳數為6至15之芳香基,其中該烷基、醯基及芳香基中之任一者可選擇性地具有取代基。前述之烷基可包含但不限於甲基、乙基、正丙基、異丙基或正丁基等。醯基可包含但不限於乙醯基。芳香基可包含但不限於苯基。
如式(IV)所示之聚矽氧烷可包含但不限於1,1,3,3-四甲基-1,3-二甲氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四甲基-1,3-二乙氧基二矽氧烷、1,1,3,3-四乙基-1,3-二乙氧基二矽氧烷或Gelest公司所製造之矽烷醇末端聚矽氧烷,其商品名分別為DM-S12(分子量為400至700)、DMS-S15(分子量為1500至2000)、DMS-S21(分子量為4200)、DMS-S27(分子量為18000)、DMS-S31(分子量為26000)、DMS-S32(分子量為36000)、DMS-S33(分子量為43500)、DMS-S35(分子量為49000)、DMS-S38(分子量為58000)、DMS-S42(分子量為
77000)、PDS-9931(分子量為1000~1400)等。前述之聚矽氧烷可單獨一種或混合複數種使用。
該矽烷單體組份較佳可包含二氧化矽粒子。該二氧化矽粒子的平均粒徑並無特別之限制,其平均粒徑範圍為2nm至250nm,較佳為5nm至200nm,更佳為10nm至100nm。
該二氧化矽粒子可包含但不限於由觸媒化成公司所製造之商品,其商品名分別為OSCAR 1132(粒徑12nm;分散劑為甲醇)、OSCAR 1332(粒徑12nm;分散劑為正丙醇)、OSCAR 105(粒徑60nm;分散劑為γ-丁內酯)或OSCAR 106(粒徑120nm;分散劑為二丙酮醇)等;由扶桑化學公司所製造之商品,其商品名分別為Quartron PL-1-IPA(粒徑13nm;分散劑為異丙酮)、Quartron PL-1-TOL(粒徑13nm;分散劑為甲苯)、Quartron PL-2L-PGME(粒徑18nm;分散劑為丙二醇單甲醚)或Quartron PL-2L-MEK(粒徑18nm;分散劑為甲乙酮)等];由日產化學公司所製造之商品,其商品名分別為IPA-ST(粒徑12nm;分散劑為異丙醇)、EG-ST(粒徑12nm;分散劑為乙二醇)、IPA-ST-L(粒徑45nm;分散劑為異丙醇)或IPA-ST-ZL(粒徑100nm;分散劑為異丙醇)等。該二氧化矽粒子可單獨一種使用或混合複數種使用。
前述之縮合反應可使用一般之方法。例如:在矽烷單體組份中添加溶劑、水或進一步選擇性地添加觸媒,接著於50℃至150℃之溫度下,加熱攪拌0.5小時至120小時。攪拌時,進一步地可藉由蒸餾去除副產物(例如:醇類
或水等)。
前述之溶劑並沒有特別限制,該溶劑可單獨一種或混合複數種使用,且該溶劑可包含但不限於具有醇式羥基(alcoholic hydroxyl)的化合物或具有羰基的環狀化合物等。
該具有醇式羥基的化合物可包含但不限於丙酮醇、3-羥基-3-甲基-2-丁酮、4-羥基-3-甲基-2-丁酮、5-羥基-2-戊酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮(二丙酮醇,簡稱DAA)、乳酸乙酯、乳酸丁酯、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚(簡稱PGEE)、丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate;PGMEA)、丙二醇單正丙醚、丙二醇單正丁醚、丙二醇單第三丁醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲基-3-甲氧基-1-丁醇或上述材料之任意組合。該具有醇式羥基的化合物可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地,該具有醇式羥基的化合物是選自於二丙酮醇、乳酸乙酯、丙二醇單乙醚、丙二醇甲醚醋酸酯或上述材料之任意組合。
該具有羰基的環狀化合物可包含但不限於γ-丁內酯、γ-戊內酯、δ-戊內酯、碳酸丙烯酯、氮-甲基吡咯烷酮、環己酮或環庚酮等。該具有羰基的環狀化合物可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地,該具有羰基的環狀化合物是選自於γ-丁內酯、氮-甲基吡咯烷酮、環己酮或上述材料之任意組合。
當該具有醇式羥基的化合物與具有羰基的環狀化合物混合使用時,其重量比率沒有特別限制。較佳地,該
具有醇式羥基的化合物與該具有羰基的環狀化合物的重量比值為99/1至50/50。更佳地,該具有醇式羥基的化合物與該具有羰基的環狀化合物的重量比值為95/5至60/40。
基於該矽烷單體組份的使用量為100克,該溶劑的使用量為15克至1200克,較佳為20克至1100克,更佳為30克至1000克。
基於該矽烷單體組份中所含的可水解基團為1莫耳,用於水解之水的使用量為0.5莫耳至2莫耳。
前述之觸媒沒有特別的限制。該觸媒較佳係選自於酸觸媒或鹼觸媒。該酸觸媒可包含但不限於鹽酸、硝酸、硫酸、氟酸、草酸、磷酸、醋酸、三氟醋酸、蟻酸、多元羧酸或其酐類化合物,或者離子交換樹脂等。該鹼觸媒可包含但不限於二乙胺、三乙胺、三丙胺、三丁胺、三戊胺、三己胺、三庚胺、三辛胺、二乙醇胺、三乙醇胺、氫氧化鈉、氫氧化鉀、含有胺基的烷氧基矽烷或離子交換樹脂等。
基於該矽烷單體組份的使用量為100克,該觸媒的使用量為0.005克至15克,較佳為0.01克至12克,更佳為為0.05克至10克。
基於安定性的觀點,經縮合反應後所製得的聚矽氧烷高分子(B-1)以不含副產物(如醇類或水)與觸媒為佳,因此所製得的聚矽氧烷高分子(B-1)可選擇性地進行純化,且純化方法並無特別限制。較佳地,可使用疏水性溶劑稀釋該聚矽氧烷高分子(B-1),並以蒸發器濃縮經水洗滌數回的有機層,以除去醇類或水。此外,可使用離子交換樹脂除
去觸媒。
基於鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,聚矽氧烷高分子(B-1)之使用量為3重量份至60重量份,較佳為4重量份至50重量份,更佳為5重量份至40重量份。
當鹼可溶性樹脂(B)不包含聚矽氧烷高分子(B-1)時,所製得之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物具有高精細度的圖案直線性不佳之缺陷。
再者,當前述之顏料(A)包含如式(I)所示之第一顏料(A-1),且該鹼可溶性樹脂(B)包含聚矽氧烷高分子(B-1)時,可改善溴化二酮吡咯並吡咯顏料脂高精細度的圖案直線性不佳的缺點,故所製得之紅色感光性樹脂組成物具有良好之對比度及高精細度的圖案直線性。
丙烯酸系樹脂(B-2)
本發明之鹼可溶性樹脂(B)可選擇性地包含丙烯酸系樹脂(B-2)。該丙烯酸系樹脂(B-2)係由具有羧酸基之乙烯性不飽和單體與其他可共聚合的乙烯性不飽和單體共聚合而得,其中具有羧酸基之乙烯性不飽和單體具有一個或一個以上之羧酸基。該丙烯酸系樹脂(B-2)較佳係由50重量百分比至95重量百分比之具有羧酸基的乙烯性不飽和單體與5重量百分比至50重量百分比之其他可共聚合的乙烯性不飽和單體共聚合而得。
該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體可包含但不限於丙烯酸、甲基丙烯酸(methacrylic acid;MAA)、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、2-丙烯醯乙氧基丁二
酸酯或2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯(2-methacryloyloxyethyl succinate monoester;HOMS)等之不飽和一元羧酸類;馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸或檸康酸酐等之不飽和二元羧酸(酐)類;三個羧酸基以上之不飽和多元羧酸(酐)類。該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體可單獨一種使用或混合複數種使用。
該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體較佳係選自於丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯醯乙氧基丁二酸酯或2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯,更佳係選自於2-丙烯醯乙氧基丁二酸酯或2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯。
前述之其它可共聚合的乙烯性不飽和單體可包含但不限於苯乙烯(styrene;SM)、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對氯苯乙烯或甲氧基苯乙烯等的芳香族乙烯基化合物;N-苯基馬來醯亞胺(N-phenylmaleimide;PMI)、N-鄰-羥基苯基馬來醯亞胺、N-間-羥基苯基馬來醯亞胺、N-對-羥基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲氧基苯基馬來醯亞胺或N-環己基馬來醯亞胺等的馬來醯亞胺類;丙烯酸甲酯(methyl acrylate;MA)、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、
丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、甲基丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-3-羥基丁酯、甲基丙烯酸3-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯(benzyl methacrylate;BzMA)、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十四烷基酯、甲基丙烯酸十六烷基酯、甲基丙烯酸十八烷基酯、甲基丙烯酸二十烷基酯、甲基丙烯酸二十二烷基酯,雙環戊基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基丙烯酸酯、雙環戊烯基丙烯酸酯(dicyclopentenyl acrylate,以下簡稱FA-511A)、雙環戊烯基乙氧基丙烯酸酯(dicyclopentenyloxyethyl acrylate,以下簡稱FA-512A)、雙環戊基甲基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基甲基丙烯酸酯、雙環戊烯基甲基丙烯酸酯或雙環戊烯基乙氧基甲基丙烯酸酯等之不飽和羧酸酯類;丙烯酸-N,N-二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲基胺基乙酯、丙烯酸-N,N-二乙基胺基丙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲基胺基丙酯、丙烯酸-N,N-二丁基胺基丙酯、N-甲基丙烯酸異-丁基胺基乙酯;丙烯酸環氧丙基酯或甲基丙烯酸環氧丙基酯等之不飽和羧酸環氧丙基酯類;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯或丁酸乙烯酯等之羧酸乙烯酯類;乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙
基環氧丙基醚或甲代烯丙基環氧丙基醚等之不飽和醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亞乙烯等的腈化乙烯基化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺或N-羥乙基甲基丙烯醯胺等之不飽和醯胺;1,3-丁二烯、異戊二烯或氯化丁二烯等之脂肪族共軛二烯類。該其它可共聚合的乙烯性不飽和單體可單獨一種使用或混合複數種使用。
該其他可共聚合的乙烯性不飽和單體較佳係選自於苯乙烯、N-苯基馬來醯亞胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸雙環戊烯基氧化乙酯或上述材料之任意組合。
當製備該丙烯酸系樹脂(B-2)時,該溶劑可單獨一種使用或混合複數種使用,且該溶劑包含但不限於乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一縮二丙二醇甲醚、一縮二丙二醇乙醚、一縮二丙二醇正丙醚、一縮二丙二醇正丁醚、二縮三丙二醇甲醚,或二縮三丙二醇乙醚等的(聚)亞烷基二醇單烷醚類;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA),或丙二醇乙醚醋酸酯等的(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚,或四氫呋喃等的其他醚類;甲乙烷酮、環己酮、2-庚酮,或3-庚酮等的酮類;2-羥基丙酸甲酯或2-羥基丙
酸乙酯等的乳酸烷酯類;2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 3-ethoxypropionate;EEP)、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯,或2-甲氧基丁酸乙酯等的其他酯類;甲苯或二甲苯等的芳香族碳氫化合物類;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺或N,N-二甲基乙醯胺等醯胺類等。
該溶劑較佳係選自於丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯或上述材料之任意組合。該(聚)亞烷基二醇單烷醚類係代表亞烷基二醇單烷醚類或聚亞烷基二醇單烷醚類。該(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類係代表亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類或聚亞烷基二醇單烷醚醋酸酯類。
製備該丙烯酸系樹脂(B-2)所使用之起始劑一般可為自由基型聚合起始劑,其具體例可包含但不限於2,2’-偶氮雙異丁腈、2,2’-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)、2,2’-偶氮雙(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)或2,2’-偶氮雙-2-甲基丁腈(2,2’-azobis-2-methyl butyronitrile;AMBN)等之偶氮(azo)化合物;過氧化二苯甲醯等之過氧化合物。
基於該鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,該丙烯酸系樹脂(B-2)之使用量為40重量份至97重量份,較佳為50重量份至96重量份,更佳為60重量份至95重量份。
當本發明之鹼可溶性樹脂(B)包含丙烯酸系樹脂(B-2)時,所製得之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物具有較佳之高精細度的圖案直線性。
該具有乙烯性不飽和基之化合物(C)包含具有至少一個乙烯性不飽和基之化合物與具有二個或二個以上乙烯性不飽和基之化合物。
該具有至少一個乙烯性不飽和基的化合物可包含但不限於丙烯醯胺、丙烯醯嗎啉、甲基丙烯醯嗎啉、丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、甲基丙烯酸-7-胺基-3,7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基丙烯醯胺、異丁氧基甲基甲基丙烯醯胺、丙烯酸異冰片基氧乙酯、甲基丙烯酸異冰片基氧乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸-2-乙基己酯、甲基丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二甘醇丙烯酸酯、乙基二甘醇甲基丙烯酸酯、第三辛基丙烯醯胺、第三辛基甲基丙烯醯胺、二丙酮丙烯醯胺、二丙酮甲基丙烯醯胺、丙烯酸二甲胺基酯、甲基丙烯酸二甲胺基酯、丙烯酸十二烷基酯、甲基丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸二環戊烯氧乙酯、甲基丙烯酸二環戊烯氧乙酯、丙烯酸二環戊烯酯、甲基丙烯酸二環戊烯酯、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙
烯醯胺、丙烯酸四氯苯酯、甲基丙烯酸四氯苯酯、丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、丙烯酸四氫糠酯、甲基丙烯酸四氫糠酯、丙烯酸四溴苯酯、甲基丙烯酸四溴苯酯、丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、丙烯酸三溴苯酯、甲基丙烯酸三溴苯酯、丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、乙烯基己內醯胺、N-乙烯基皮酪烷酮、丙烯酸苯氧基乙酯、甲基丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸五氯苯酯、甲基丙烯酸五氯苯酯、丙烯酸五溴苯酯、甲基丙烯酸五溴苯酯、聚單丙烯酸乙二醇酯、聚單甲基丙烯酸乙二醇酯、聚單丙烯酸丙二醇酯、聚單甲基丙烯酸丙二醇酯、丙烯酸冰片酯或甲基丙烯酸冰片酯等。該具有至少一個乙烯性不飽和基之化合物可單獨一種使用或混合複數種使用。
該具有二個或二個以上乙烯性不飽和基之化合物可包含但不限於乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二丙烯酸二環戊烯酯、二甲基丙烯酸二環戊烯酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二甲基丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯二丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯二甲基丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯三丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯三甲基丙烯酸酯、己內酯改質之三(2-羥乙基)異氰酸酯三丙烯酸酯、己內酯改質之三(2-羥
乙基)異氰酸酯三甲基丙烯酸酯、三丙烯酸三羥甲基丙酯、三甲基丙烯酸三羥甲基丙酯、三甘醇二丙烯酸酯、三甘醇二甲基丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二甲基丙烯酸酯、1,4-丁二醇二丙烯酸酯、1,4-丁二醇二甲基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,6-己二醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四甲基丙烯酸酯、聚酯二丙烯酸酯、聚酯二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate;DPHA)、二季戊四醇六甲基丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、四甲基丙烯酸二三羥甲基丙酯、EO改質之雙酚A二丙烯酸酯、EO改質之雙酚A二甲基丙烯酸酯、PO改質之雙酚A二丙烯酸酯、PO改質之雙酚A二甲基丙烯酸酯、EO改質之氫化雙酚A二丙烯酸酯、EO改質之氫化雙酚A二甲基丙烯酸酯、PO改質之氫化雙酚A二丙烯酸酯、PO改質之氫化雙酚A二甲基丙烯酸酯、PO改質之甘油三丙酸酯、EO改質之雙酚F二丙烯酸酯、EO改質之雙酚F二甲基丙烯酸酯、酚醛聚縮水甘油醚丙烯酸酯或酚醛聚縮水甘油醚甲基丙烯酸酯等。該具有二個或二個以上乙烯性不飽和基之化合物可單獨一種使用或混合複數種使用。
該具有乙烯性不飽和基之化合物(C)較佳係選自於
三丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯、PO改質之甘油三丙酸酯或上述材料之任意組合。
基於前述鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,該具有乙烯性不飽和基之化合物(C)之使用量為50重量份至500重量份,較佳為60重量份至400重量份,更佳為70重量份至300重量份。
本發明之光起始劑(D)可包含但不限於O-醯基肟(oxime)類化合物、三嗪(triazine)類化合物、苯乙烷酮(acetophenone)類化合物、二咪唑(biimidazole)類化合物或二苯甲酮(benzophenone)類化合物等。該光起始劑(D)可單獨一種使用或混合複數種使用。
該O-醯基肟類化合物可包含但不限於1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯醯基)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-(9-乙基-6-苯醯基-9H-咔唑-3-基)-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯
基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯醯基]-9H-咔唑-3-基}-1-(O-乙醯基肟)或乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基]-9H-咔唑-3-基}-1-(O-乙醯基肟)等。該O-醯基肟類化合物可單獨一種使用或混合複數種使用。
該三嗪類化合物可包含但不限於2,4-雙(三氯甲基)-6-(對-甲氧基)苯乙烯基-s-三嗪[2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine]、2,4-雙(三氯甲基)-6-(1-對-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三嗪[2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(1-p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl)-s-triazine]或2-三氯甲基-4-胺基-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三嗪[2-trichloromethyl-4-amino-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine]等。該三嗪類化合物可單獨一種使用或混合複數種使用。
該苯乙烷酮類化合物可包含但不限於對二甲胺苯乙烷酮、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙烷酮、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙烷酮、對-甲氧基苯乙烷酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉-1-丙酮或2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮等。該苯乙烷酮類化合物可單獨一種使用或
混合複數種使用。
該二咪唑類化合物可包含但不限於2,2’-雙(鄰-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(鄰-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(對-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑或2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑等。該二咪唑類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該二苯甲酮類化合物可包含但不限於噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-碸、二苯甲酮、4,4’-雙(二甲胺)二苯甲酮或4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮等。二苯甲酮類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該光起始劑(D)較佳係選自於1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-{9-乙基-6-[2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基]-9H-咔唑-3-基}-1-(O-乙醯基肟)、2,4-雙(三氯甲基)-6-(對-甲氧基)苯乙烯基-s-三嗪、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉苯基)-1-丁酮、2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑
[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-1,2’-biimidazole]、4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮或上述材料之任意組合。
基於前述鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,該光起始劑(D)之使用量為15重量份至150重量份,較佳為20重量份至120重量份,更佳為25重量份至90重量份。
本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物可選擇性地添加光起始劑(D)以外之起始劑,且此起始劑之具體例,如:α-二酮(α-diketone)類化合物、酮醇(acyloin)類化合物、酮醇醚(acyloin ether)類化合物、醯膦氧化物(acylphosphineoxide)類化合物、醌(quinone)類化合物、含鹵素類化合物或過氧化物等。
該α-二酮類化合物可包含但不限於苯偶醯(benzil)或乙醯基(acetyl)系化合物等。該α-二酮類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該酮醇類化合物可包含但不限於二苯乙醇酮(benzoin)等。該酮醇類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該酮醇醚類化合物可包含但不限於二苯乙醇酮甲醚(benzoin methylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)或二苯乙醇酮異丙醚(benzoin isopropyl ether)等。該酮醇醚類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該醯膦氧化物類化合物可包含但不限於2,4,6-三甲
基苯醯二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethyl-benzoyl diphenylphosphineoxide)或雙-(2,6-二甲氧基苯醯)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物[bis-(2,6-dimethoxy-benzoyl)-2,4,4-trimethylbenzyl phosphineoxide]等。該醯膦氧化物類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該醌類化合物可包含但不限於蒽醌(anthraquinone)或1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)等。該醌類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該含鹵素類化合物可包含但不限於苯醯甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯碸(tribromomethyl phenylsulfone)或三(三氯甲基)-s-三嗪[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等。該含鹵素類化合物可單獨一種或混合複數種使用。
該過氧化物可包含但不限於二-第三丁基過氧化物(di-tertbutylperoxide)等。該過氧化物可單獨一種或混合複數種使用。
本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物的製備方法係先將紅色感光性樹脂組成物中顏料(A)以外之各成分溶解於適當之有機溶劑(E)中,以配置成液狀組成物。然後,加入前述之顏料(A),並均勻混合。本發明之有機溶劑須選擇可溶解鹼可溶性樹脂(B)、具有乙烯性不飽和基之化合物(C)及光起始劑(D),且需不與該等成分相互反應
並具有適當揮發性者。
本發明之有機溶劑(E)可與前述用以製備聚矽氧烷高分子(B-1)或丙烯酸系樹脂(B-2)所使用之溶劑相同,在此不另贅述。該有機溶劑(E)較佳係選自於丙二醇甲醚醋酸酯或3-乙氧基丙酸乙酯。
基於前述鹼可溶性樹脂(B)之使用量為100重量份,該有機溶劑(E)之使用量為500重量份至5000重量份,較佳為800重量份至4500重量份,更佳為1000重量份至4000重量份。
本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物可選擇性地包含添加劑(F)。該添加劑(F)之具體例,如:填充劑、前述鹼可溶性樹脂(B)以外之高分子化合物、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑或防凝集劑,以滿足由該紅色感光性樹脂組成物所製得之彩色濾光片的物性及化性需求。
該添加劑(F)可包含但不限於玻璃或鋁等之填充劑;聚乙烯醇、聚乙二醇單烷基醚或聚氟丙烯酸烷酯等前述鹼可溶性樹脂(B)以外之高分子化合物;乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙醇丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-
氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷或3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷等之密著促進劑;2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)或2,6-二-第三丁基苯酚等之抗氧化劑;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯基疊氮或烷氧基苯酮等之紫外線吸收劑;聚丙烯酸鈉等之防凝集劑。該添加劑(F)可單獨一種或混合複數種使用。
本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物的製備方法係將上述之顏料(A)、鹼可溶性樹脂(B)、具有乙烯性不飽和基之化合物(C)、光起始劑(D)及有機溶劑(E)放置於攪拌器中攪拌,使其均勻混合成溶液狀態,必要時亦可選擇性地添加填充劑、鹼可溶性樹脂(B)以外之高分子化合物、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑或防凝集劑等添加劑(F)。
本發明之彩色濾光片包含由上述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物經微影處理後所形成的畫素層。
在製作該畫素層時,可藉由迴轉塗佈、流延塗佈或輥式塗佈等塗佈方式,將上述溶液狀態之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物塗佈於基板上,其中該基板可為用於液晶顯示裝置的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻
璃)、石英玻璃、附著有透明導電膜之上述玻璃,或者用於光電變換裝置(例如固體攝影裝置)的基板(例如矽基板)。此外,於將溶液狀態之彩色濾光片用感光性樹脂組成物塗佈在該基板之前,已預先將能隔離紅、綠、藍等畫素層之遮光用的黑色矩陣(black matrix)加工成形於該基板上。
於進行塗佈後,藉由減壓乾燥之方式來去除該感光性樹脂組成物所含之有機溶劑。減壓乾燥之操作條件是依各成份之種類及配合比率而異,通常該減壓乾燥係在0mmHg至200mmHg之壓力下進行1秒鐘至60秒鐘。
於減壓乾燥後,以具有特定圖案之光罩對該塗膜進行曝光。在曝光過程中所使用的光線較佳為g線、b線、i線等之紫外線,而用以發出紫外線的設備可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素燈。
於曝光後,將該塗膜浸漬於溫度為21℃至25℃的顯影液中,進行約15秒至5分鐘的顯影,以去除該塗膜不需要之部分,且於該基板上形成預定之圖案。所使用之顯影液可以是由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、呱啶或1,8-二氮雜二環-(5,4,0)-7-十一烯等鹼性化合物所構成的鹼性水溶液,其濃度一般係0.001重量百分比至10重量百分比,較佳為0.005重量百分比至5重量百分比,更佳為0.01重量百分比至1重量百分比。
然後,用水將基板上的圖案洗淨,再用壓縮空氣或
壓縮氮氣風亁該圖案。接著,以熱板或烘箱等加熱裝置對圖案進行加熱處理(post-bake),加熱溫度設定在150℃至250℃,熱板加熱之時間為5分鐘至60分鐘,烘箱加熱之時間則為15分鐘至150分鐘,藉以使該圖案固定成形為一畫素層。
接著,重覆上述步驟以在該基板上依序形成紅、綠、藍等畫素層。
本發明之彩色濾光片之製造方法,主要係藉由迴轉塗佈、流延塗佈、噴墨塗佈(ink-jet)或輥式塗佈等塗佈方式,將已混合成溶液狀態之上述的紅色感光性樹脂組成物塗佈在基板上。塗佈後,先以減壓乾燥之方式,去除大部分之溶劑,再以預烤(pre-bake)之方式將溶劑去除而形成一預烤塗膜。其中,減壓乾燥及預烤之條件,依各成份之種類,配合比率而異。減壓乾燥通常是在0公厘汞柱高(mmHg)至200mmHg之壓力下進行1秒至60秒,而預烤通常是在70℃至110℃之溫度下進行1分鐘至15分鐘。預烤後,將該預烤塗膜放置於所指定之光罩(mask)下曝光,並浸漬於21℃至25℃之顯影液中15秒至5分鐘,以進行顯影,而去除不要之部分,進而形成圖案。曝光所使用之光線,以g線、b線、i線等之紫外線為佳,而紫外線裝置可為(超)高壓水銀燈或金屬鹵素燈。
上述基板之具體例如:用於液晶顯示裝置等之無鹼
玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃,以及於前述玻璃基板上附著透明導電膜者;或用於固體攝影裝置等之光電變換裝置基板(如:矽基板)等等。此等基板一般係先形成隔離各畫素著色層之黑色矩陣(black matrix)。
再者,前述顯影液之具體例如:氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、呱啶,或1,8-二氮雜二環-(5,4,0)-7-十一烯等鹼性化合物所構成之鹼性水溶液。顯影液之濃度一般為0.001重量百分比至10重量百分比,較佳為0.005重量百分比至5重量百分比,更佳為0.01重量百分比至1重量百分比。
使用前述鹼性水溶液作為顯影液時,一般係於顯影後再以水洗淨。然後,以壓縮空氣或壓縮氮氣風乾具有光硬化塗膜層的基板。
在溫度100℃至280℃下,利用熱板或烘箱等加熱裝置加熱前述具有光硬化塗膜層的基板,並經過1分鐘至15分鐘,以去除塗膜中的揮發成分,並且使塗膜中未反應的乙烯性不飽和雙鍵進行熱硬化反應。使用各色(主要包括紅、綠、藍三色)之感光性樹脂組成物在預定的畫素上以同樣的步驟重複操作三次,即可得到紅、綠、藍三色之光硬化畫素著色層。前述綠色及藍色之感光性樹脂組成物可使用習知之綠色及藍色感光性樹脂組成物及其製作方法來製備,此處不另贅述。
其次,於真空且溫度為220℃至250℃之環境下,在畫素著色層上形成ITO(氧化銦錫)蒸鍍膜。必要時,對前述ITO蒸鍍膜施行蝕刻暨佈線後,塗佈液晶配向膜用之聚醯亞胺,進而燒成之,即可作為液晶顯示器用之彩色濾光片。
本發明係藉由連接下述之液晶顯示元件與背光單元,即可製得彩色液晶顯示裝置。該液晶顯示元件與該背光單元的結合方式為本技術領域者周知,且非為本技術重點,此處不另贅述。
前述之液晶顯示元件,主要係利用上述之彩色濾光片基板及設置有薄膜電晶體(Thin Film Transistor;TFT)之驅動基板所構成。
首先,在前述之兩片基板間介入間隙(cell gap)。然後,用封止劑貼合兩片基板周圍之部份,並預留一間隙孔。接著,將液晶由間隙孔填注入兩片基板之間,並封住間隙孔,以構成液晶晶胞(cell)。之後,在前述兩個基板的外側貼合偏光板,即製得液晶顯示元件。
以下利用數個實施方式以說明本發明之應用,然其並非用以限定本發明,本發明技術領域中具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾。
100‧‧‧裝置
110‧‧‧紅色感光性樹脂層
120‧‧‧偏光板
120a‧‧‧方向
130‧‧‧偏光板
130a‧‧‧方向
140‧‧‧光源
150‧‧‧輝度計
200‧‧‧裝置
210‧‧‧紅色感光性樹脂層
220‧‧‧偏光板
220a‧‧‧方向
230‧‧‧偏光板
230a‧‧‧方向
240‧‧‧光源
250‧‧‧輝度計
第1圖係繪示根據本發明之評價方式中之對比度的檢測裝置之立體圖。
第2圖係繪示根據本發明之評價方式中之對比度的另一檢測裝置之立體圖。
以下係根據第1表製作製備例B-1-1至B-1-6之聚矽氧烷高分子。
製備例B-1-1
在一容積500毫升的三頸燒瓶中,加入0.7莫耳的二甲基二甲氧基矽烷(以下簡稱DMDMS)、0.23莫耳的苯基三甲氧基矽烷(以下簡稱PTMS)、0.05莫耳的3-(三乙氧基矽基)丙基丁二酸酐(以下簡稱GF-20)、0.02莫耳之3-(三甲氧基矽基)丙基戊二酸酐(以下簡稱TMSG)及200克的丙二醇單乙醚(以下簡稱PGEE),並於室溫下一邊攪拌一邊於30分鐘內添加草酸水溶液(0.40克的草酸溶於75克之水中)。接著,將燒瓶浸漬於30℃的油浴中並攪拌30分鐘,然後於30分鐘內將油浴升溫至120℃,待溶液的內溫達到105℃時,持續加熱攪拌進行聚縮合6小時,再利用蒸餾方式去除溶劑,即可製得聚矽氧烷高分子(B-1-1)。
製備例B-1-2至B-1-6
製備例B-1-2至B-1-6係使用與製備例B-1-1之聚矽氧烷高分子的製作方法相同之製備方法,不同之處在於製備例B-1-2至B-1-6係改變聚矽氧烷高分子中原料的種類與使用量及聚合反應之條件,其配方如第1表所示,此處不另贅述。
以下係根據第2表製作製備例B-2-1至B-2-4之丙烯酸系樹脂。
製備例B-2-1
在一容積1000毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計,並導入氮氣。然後,加入25重量份的2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯(2-methacryloyooxyethyl succinate monoester;以下簡稱為HOMS)、20重量份之甲基丙烯酸單體、40重量份的苯乙烯單體(styrene monomer;以下簡稱為SM)、15重量份之雙環戊烯基乙氧基丙烯酸酯(dicyclopentenyloxyethyl acrylate;以下簡稱為FA-512A)及200重量份的3-乙氧基丙酸乙酯(ethyl 3-ethoxypropionate;以下簡稱為EEP)。其中,上述之單體化合物的入料方式係採用連續添加之方式。接著,均勻攪拌前述之單體化合物,並升溫至100℃。之後,將4重量份的2,2’-偶氮雙-2-甲基丁腈(2,2’-azobis-2-methyl butyronitrile;以下簡稱為AMBN)溶於EEP中,並將其平
分成五等份的重量,於1小時內添加至四頸錐瓶中。將反應液之溫度維持於100℃,且反應6小時。反應結束後,將聚合產物自四頸錐瓶中取出,並去除溶劑,即可得到丙烯酸系樹脂(B-2-1)。
製備例B-2-2至B-2-4
製備例B-2-2至B-2-4係使用與製備例B-2-1之丙烯酸系樹脂的製作方法相同之製備方法,不同之處在於製備例B-2-2至B-2-4係改變丙烯酸系樹脂中原料的種類與使用量及聚合反應之條件,其配方如第2表所示,此處不另贅述。
以下係根據第3表及第4表製備實施例1至10及比較例1至8之紅色感光性樹脂組成物。
將40重量份如上述式(I)所示之顏料(A)(以下簡稱為A-1)、100重量份之前述鹼可溶性樹脂的聚矽氧烷高分子(B-1-1)、50重量份之二季戊四醇六丙烯酸酯(以下簡稱為C-1)、5重量份之2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(以下簡稱為D-1)、5重量份之2,2’-雙(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(以下簡稱為D-2)、5重量份之4,4’-雙(二乙胺)二苯甲酮(以下簡稱為D-3)及2重量份之聚丙烯酸鈉(以下簡稱為F-1)加至500重量份之3-乙氧基丙酸乙酯中(以下簡稱為E-1)。然後,以搖動式攪拌器溶解混合
上述之成份,即可製得紅色感光性樹脂。所製得之紅色感光性樹脂組成物以下列各評價方式進行評價,其結果如第3表所示,其中高精細度的圖案直線性與對比度的檢測方法容後再述。
實施例2至10及比較例1至8係使用與實施例1之紅色感光性樹脂組成物的製作方法相同之製備方法,不同之處在於實施例2至10及比較例1至8係改變彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物中原料的種類及使用量,其配方及評價結果分別如第3表及第4表所示,此處不另贅述。
將上述實施例1至10及比較例1至8之紅色感光性樹脂組成物以旋轉塗佈的方式塗佈在長寬均為100mm之玻璃基板上。然後,於約100mmHg之壓力下進行減壓乾燥約30秒鐘。接著,將上述之玻璃基板置於80℃下預烤3分鐘,以形成膜厚為2.5μm之預烤塗膜。之後,利用具有25μm寬[間距(pitch)為50μm]之條狀圖案的光罩對預烤塗膜進行曝光,並使用曝光機(Canon製,型號為PLA-501F)以300mJ/cm2的紫外光照射已覆蓋上述光罩之預烤塗膜。使用紫外光照射後,將預烤塗膜浸漬於23℃的顯影液中。經過2分鐘後,以純水洗淨,並以200℃後烤80分鐘,即可在玻璃基板上形成膜厚為2.0μm之紅色感光性樹脂層。
利用光學顯微鏡觀察所製得之紅色感光性樹脂組成物的條狀圖案,並依據下述基準進行評價:
◎:直線性良好。
○:部份直線性良好。
╳:直線性不良。
將上述實施例1至10及比較例1至8之紅色感光性樹脂組成物以旋轉塗佈的方式塗佈在長寬均為100mm之玻璃基板上。然後,於約100mmHg之壓力下進行減壓乾燥約30秒鐘。接著,將上述之玻璃基板置於80℃下預烤3分鐘,以形成膜厚為2.5μm之預烤塗膜。之後,使用曝光機(Canon製,型號為PLA-501F)以300mJ/cm2的紫外光照射上述之預烤塗膜。使用紫外光照射後,將預烤塗膜浸漬於23℃的顯影液中。經過2分鐘後,以純水洗淨,並以200℃後烤80分鐘,即可在玻璃基板上形成膜厚為2.0μm之紅色感光性樹脂層。
將前述膜厚約2.0μm的紅色感光性樹脂層,以第1及2圖所繪示之檢測裝置來量測紅色感光性樹脂層之輝度值,並計算輝度之比值。於第1圖之檢測裝置100中,上述製得之紅色感光性樹脂層110係設置於兩枚偏光板120及130之間,從光源140所發射出來的光依序穿透過偏光板120、紅色感光性樹脂層110及偏光板130。然後,利用輝度計150(Topcon公司製,型號為BM-5A)量測穿透過偏光板130之光的輝度值(cd/cm2)。
其中,偏光板120的偏光方向120a係平行於偏光板130的偏光方向130a,且利用第1圖之裝置100所測得之輝度值為A。第2圖所繪示之檢測裝置200大致上與第1圖所繪示之檢測裝置100相同,不同的是檢測裝置200中之偏光板220之偏光方向220a係垂直於偏光板230之偏光方向230a,且利用裝置200所測得之輝度值為B。
接著,以下式(IX)計算紅色感光性樹脂組成物之對比度,並依據以下基準進行評價:
◎:1500≦對比度。
○:1200≦對比度<1500。
△:900≦對比度<1200。
╳:對比度<900。
由第3及4表之結果可知,當彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物之中顏料(A)包含第一顏料(A-1)時,所製得之紅色感光性樹脂組成物具有良好之對比度。若紅色感光性樹脂組成物中之顏料(A)進一步包含第二顏料(A-2)時,所製得之紅色感光性樹脂組成物具有更佳之對比度。
其次,當紅色感光性樹脂組成物中之鹼可溶性樹脂(B)包含聚矽氧烷高分子(B-1)時,所製得之紅色感光性樹脂組成物具有良好之高精細度的圖案直線性。若前述之鹼可溶性樹脂(B)進一步包含丙烯酸矽樹脂(B-2)時,所製得之紅
色感光性樹脂組成物具有更佳之高精細度的圖案直線性。
再者,當前述之顏料(A)包含如式(I)所示的第一顏料(A-1),且鹼可溶性樹脂(B)包含聚矽氧烷高分子(B-1)時,所製得之紅色感光性樹脂組成物具有良好之對比度與高精細度的圖案直線性。
需補充的是,本發明雖以特定的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或特定儀器作為例示,說明本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物及其應用,惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知,本發明並不限於此,在不脫離本發明之精神和範圍內,本發明之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物及其應用亦可使用其他的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或儀器進行。
雖然本發明已以實施方式揭露如上,然其並非用以限定本發明,在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者,在不脫離本發明之精神和範圍內,當可作各種之更動與潤飾,因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
Claims (9)
- 一種彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,包含:一顏料(A),包含如下式(I)所示之一第一顏料(A-1):
- 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,基於該鹼可溶性樹脂(B)之總使用量為100重量份,該顏料(A)之使用量為40重量份至800重量份,該第一顏料(A-1)之使用量為40重量份至400重量份,該具有乙烯性不飽和基之化合物(C)之使用量為50重量份至500重量份,該光起始劑(D)之使用量為15重量份至150重量份,且該有機溶劑(E)之使用量為500重量份至5000重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,其中該顏料(A)包含該第一顏料(A-1)以外之一第二顏料(A-2),且該第二顏料(A-2)係選自於二酮吡咯並吡咯系顏料、偶氮系顏料、蒽醌系顏料、苝系顏料、喹吖啶酮系顏料、苯並咪唑酮系顏料、喹啉系顏料以及上述之任意組合所組成之一族群。
- 如申請專利範圍第3項所述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,基於該鹼可溶性樹脂(B)之總使用量為100重量份,該第二顏料(A-2)之使用量為40重量份至400重量份。
- 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,其中該鹼可溶性樹脂(B)包含丙烯酸系樹脂(B-2)。
- 如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片用紅色感光性樹脂組成物,基於鹼可溶性樹脂(B)之總使用量為100重量份,該聚矽氧烷高分子(B-1)之使用量為3重量份至60重量份,該丙烯酸系樹脂(B-2)之使用量為40重量份至97重量份。
- 一種彩色濾光片之製造方法,包含如申請專利範圍第1至6項中任一項所述之彩色濾光片用感光性樹脂組成物所形成之一畫素層。
- 一種彩色濾光片,其係利用如申請專利範圍第7項所述之製造方法所製得。
- 一種液晶顯示裝置,包含如申請專利範圍第8項所述之彩色濾光片。
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