TW201535051A - 藍色感光性樹脂組合物、藍色濾光片和具有其的顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及藍色感光性樹脂組合物、藍色濾光片和具有藍色濾光片的顯示裝置,該藍色感光性樹脂組合物包括:藍色著色劑、鹼溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑,其中,基於藍色感光性樹脂組合物的固體的總重量,鹼溶性樹脂的含量為20重量%~80重量%;基於鹼溶性樹脂的總重量,鹼溶性樹脂包括40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂;光聚合引發劑包括肟酯化合物;並且,基於溶劑的總重量,溶劑包括大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶劑。
Description
本申請要求2014年3月11日提交的韓國專利申請案KR 10-2014-0028436和2015年2月26日提交的韓國專利申請案KR 10-2015-0026937的權益,通過全文引用而將它們併入本申請。
本發明係關於一種藍色感光性樹脂組合物、一種藍色濾光片和一種具有藍色濾光片的顯示裝置。
濾光片被廣泛地用於成像裝置、液晶顯示裝置(LCD)等,並且其應用正在迅速擴大。彩色液晶顯示裝置或成像裝置中使用的彩色濾光片以這樣的方式進行製造,每種顏色重複一系列程式從而形成對應於各種顏色的像素,一系列程式包括:使用旋塗將含有對應於紅色、綠色和藍色的各個顏料的著色感光性樹脂組合物均勻地塗覆在由黑矩陣形成圖案的基板上;用熱乾燥它(下文中也被稱為“預烘焙”)以形成漆膜,然後使漆膜經歷攝影曝光
(photo-exposure)和顯影;以及任選地進一步執行加熱(在下文中也被稱為“後烘焙”)。同樣地,形成圖案的黑矩陣通常形成具有黑色感光性樹脂組合物。
包含光聚合性化合物和光聚合引發劑的組合物連同顏料和黏合劑樹脂被廣泛地用於著色感光性樹脂組合物。最近,顯示面板的著色材料的含量和漆膜的厚度連續地增加,反映了具有高的色彩再現的高品質的趨勢和對成像裝置、液晶顯示裝置等的使用的擴大。
然而,特別地,隨著漆膜增厚,提供藍色像素的著色感光性樹脂組合物經常產生圖案缺陷;並且所製造的彩色濾光片的圖案平坦度的問題連續發生。當圖案平坦度問題產生時,一個像素中的色座標是不相等的,並因此出現能見度問題,並且難以製造高品質的顯示裝置。
因此,需要研究解決上述問題。
專利文件1:韓國專利申請公開號10-2010-0051395A。
因此,為了解決上述問題,本發明的一個目的是提供一種藍色感光性樹脂組合物,它可以通過保持平坦度而在一個像素中保持恒定的色座標,甚至在增厚的圖案中也沒有圖案的短缺。
進一步地,本發明的另一個目的是提供一種使用藍色感光性樹脂組合物的高品質顯示裝置。
為了達到上述目的,本發明提供了一種藍色感光性樹脂組合物,包括:藍色著色劑、鹼溶性樹脂、光聚合性化
合物、光聚合引發劑和溶劑,其中,基於藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,鹼溶性樹脂的含量為20重量%~80重量%;基於鹼溶性樹脂的總重量,鹼溶性樹脂包括40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂;光聚合引發劑包括由下面的化學式1表示的化合物;並且,基於溶劑的總重量,溶劑包括大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶劑,
其中,R1由下面的化學式2表示,R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未取代的苄基,R3是二苯硫醚基,並且[化學式2]-R4-R5
R4是C1~C4亞烷基,並且R5是C3~C8烷基、C3~C8環烷基,或者C6~C8芳族烴。
進一步地,本發明提供了一種包括藍色感光性樹脂組合物的藍色濾光片。
進一步地,本發明提供了一種包括藍色濾光片的顯示裝置。
根據本發明的藍色感光性樹脂組合物在具有低含量著色劑的藍色圖案中不產生圖案的短缺,並且具有改善平坦度的作用,並且因此可被用於製造可以得到在一個像素中色座標恒定的彩色濾光片。
因此,它具有提供一種沒有清晰度問題的彩色濾光片的作用。
在下文中,將對本發明的配置和操作進行詳細描述。
本發明涉及了一種藍色感光性樹脂組合物,包括:藍色著色劑、鹼溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑,其中,基於藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,鹼溶性樹脂的含量為20重量%~80重量%;其中,基於鹼溶性樹脂的總重量,鹼溶性樹脂包括40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂;其中,光聚合引發劑包括由下面的化學式1表示的化合物;並且,其中,基於溶劑的總重量,溶劑包括大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶劑,
其中,R1由下面的化學式2表示,R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未
取代的苄基,R3是二苯硫醚基,並且[化學式2]-R4-R5
R4是C1~C4亞烷基,並且R5是C3~C8烷基、C3~C8環烷基,或者C6~C8芳族烴。
通常,通過塗布、真空乾燥、軟烘焙、攝影曝光、顯影和硬烘焙的步驟製備包含著色感光性樹脂組合物的彩色濾光片。為了確保彩色濾光片的平坦度,重要的是,在軟烘烤和硬烘焙步驟中最小化塗布膜的流動性。尤其最重要的是,在軟烘焙步驟中確保圖案平坦度,因為如果在軟烘焙步驟中不能確保圖案平坦度,它就顯示到最後生產的彩色濾光片,並因此在一個像素中產生不均勻的色座標。
在本發明中,基於鹼溶性樹脂的總重量,使用40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂,並由此能夠在軟烘焙步驟中抑制漆膜的流動性,可以得到圖案平坦度,並因此可以製備在一個像素中實現恒定的色座標的藍色濾光片。
然而,基於鹼溶性樹脂的總重量,如果分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂的量小於40重量%,漆膜的流動性在軟烘焙步驟中得到提升,並且難以確保圖案平坦度,並因此難以在一個像素中實現恒定的色座標。
進一步地,在本發明中,基於溶劑的總重量,使用大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶
劑,從而可以確保圖案平坦度。
如果溶劑的量超過8重量%,增加量的殘留溶劑使得在軟烘焙步驟中提升漆膜的流動性,並從而難以保持圖案平坦度。
在下文中,將對本發明的配置和操作進行詳細描述。
藍色著色劑(A)
藍色著色劑包括至少一種顏料、至少一種染料,或它們的組合。
顏料可以包括本領域中通常使用的有機顏料或無機顏料。進一步地,也可以根據需要,用樹脂處理、使用引入酸性基團或鹼性基團的顏料衍生物的表面處理、通過聚合物化合物等對顏料的表面的接枝處理、通過硫酸霧化法等的霧化處理、使用有機溶劑或水等除去雜質的清潔處理,或通過離子交換法等對離子雜質的除去處理來處理顏料。
有機顏料可以包括在印刷油墨、噴墨油墨等中使用的多種顏料,並且其具體實例可以包括:水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚啉酮顏料、異吲哚啉顏料、苝顏料、紫環酮顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、二蒽醌基顏料、蒽嘧啶顏料、蒽嵌蒽醌顏料、陰丹酮顏料、黃烷士酮顏料、皮蒽酮顏料、二酮吡咯并吡咯顏料等。
進一步地,無機顏料可以包括金屬化合物,諸如金屬氧化物或金屬絡合物,並且其具體實例包括:鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻的金屬氧化物或複合金
屬氧化物;炭黑;有機黑顏料;鈦黑;通過混合紅色、綠色和藍色而成的黑色顏料等。
特別是,有機顏料和無機顏料可以具體地包括通過色彩索引(染色師與配色師協會出版)而被分類為顏料的化合物,其更具體的實例可包括,但不一定限於,以下色彩索引(C.I.)號的顏料:C.I.顏料紫14、19、23、29、32、33、36、37和38;C.I.顏料藍15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76等等。
可以優選使用選自由C.I.顏料紫23、C.I.顏料藍15:3和C.I.顏料藍15:6組成的組中一種或多種。
當顏料被用作著色劑時,優選使用粒徑均勻的顏料。使粒徑均勻的方法的一個實例可以是通過添加顏料分散劑(a2)處理分配過程的方法,並且根據此方法可以得到具有均勻分散的顏料狀態的顏料分散溶液。
顏料分散劑(a2)
添加顏料分散劑用於使顏料解聚集並保持顏料的穩定性,並且顏料分散劑的具體實例可以表面活性劑等,諸如陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑、兩性表面活性劑、聚酯類表面活性劑、聚胺類表面活性劑等,它們可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
陽離子表面活性劑的具體實例可以是胺鹽或季銨鹽等,諸如硬脂胺鹽酸鹽和月桂基三甲基氯化銨等。
陰離子表面活性劑的具體實例可以是高級醇硫酸酯
鹽,諸如月桂醇硫酸酯鈉和油醇硫酸酯鈉等;烷基硫酸鹽,諸如月桂基硫酸鈉和月桂基硫酸銨等;和烷基芳基磺酸鹽,諸如十二烷基苯磺酸鈉和十二烷基萘磺酸鹽等。
非離子表面活性劑的具體實例可以是聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其它聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、脫水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨醇脂肪酸酯、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等。
此外,可以使用聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、脫水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸改性的聚酯、叔胺改性的聚氨酯、聚乙烯亞胺等。
進一步地,顏料分散劑優選包括丙烯酸酯類分散劑(在下文中被稱為“丙烯酸酯分散劑”),包括:甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯(DMAEMA)。
同樣地,丙烯酸酯分散劑優選包括通過現存的控制方法製備的那些丙烯酸酯分散劑,並且丙烯酸酯分散劑的市售產品可以包括DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPER BYK-2150等。如上面列出的丙烯酸分散劑的實例可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
除了上述的丙烯酸酯分散劑,顏料分散劑可以包括其它樹脂型顏料分散劑。其它樹脂型顏料分散劑可以包括:
已知的樹脂型顏料分散劑,特別是油性分散劑,諸如聚氨酯、由聚丙烯酸酯代表的聚羧酸酯、不飽和的聚醯胺、聚羧酸的(部分)胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺鹽、聚矽氧烷、長鏈聚氨基醯胺磷酸鹽、含羥基的聚羧酸酯及其改性產物,或者經由具有游離的羧基的聚酯和聚(低級亞烷基亞胺)之間的反應產生的醯胺或它們的鹽;水溶性樹脂或聚合物化合物,諸如(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-馬來酸共聚物、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮;聚酯;改性的聚丙烯酸酯;環氧乙烷/環氧丙烷的加合物;和磷酸酯等。
其它樹脂型顏料分散劑的市售產品可以包括陽離子型樹脂分散劑,例如,DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184(均為BYK Chemie市售的商品名);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(均為BASF市售的商品名);SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550和NBZ-4204/10(均為Lubirzol市售的商品名);HINOACT T-6000、HINOACT T-7000和HINOACT T-8000(均為Kawaken Fine Chemicals市售的商品名);AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822和AJISPUR PB-823(均為
Ajinomoto市售的商品名);FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、FLORENE DOPA-33、FLORENE DOPA-44(均為Kyoeisha Chemical市售的商品名)等。
除了上述丙烯酸酯分散劑,其它樹脂型顏料分散劑的實例單獨使用或以兩種或更多種組合使用,並且可以與丙烯酸酯分散劑一起使用。
基於100重量份的顏料的固含量,顏料分散劑的量為5~60重量份,並優選為15~50重量份。如果分散劑的量超過60重量份時,那麼黏度可能增加。相反,如果分散劑的量小於5重量份時,那麼難以使顏料精細或在分散處理後可能會發生膠凝化。
染料(a3)
任何染料可以被使用而沒有限制,只要它具有在有機溶劑中的溶解性。優選有用的是在有機溶劑中具有溶解性並可確保在鹼性顯影液中的溶解度以及具有諸如耐熱性、耐溶劑性等可靠性的染料。
染料可以選自具有諸如磺酸或羧酸等酸性基團的酸性染料、酸性染料和含氮化合物的鹽、酸性染料的碸醯胺產物及其衍生物,並且也可以選自偶氮類酸性染料、呫噸類酸性染料、酞菁類酸性染料及其衍生物。
染料優選包括通過色彩索引(染色師與配色師協會出版)而被分類為染料的化合物,或者在染料筆記(Dyeing Note,Shikisensha出版)中所公開的已知染料。
染料的具體實例可包括如下的C.I.溶劑染料:
C.I.溶劑藍5、35、36、37、44、59、67和70;C.I.溶劑紫8、9、13、14、36、37、47和49等;在C.I.溶劑染料中,優選有用的是C.I.溶劑藍35、36、44、45和70;和C.I.溶劑紫13。
而且,C.I.酸性染料的實例如下:C.I.酸性藍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;C.I.酸性紫6B、7、9、17、19和66等;在C.I.酸性染料中,優選有用的是C.I.酸性藍80、90;和C.I.酸性紫60。
而且,C.I.直接染料的實例包括:C.I.直接藍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;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等。
這些染料可以單獨使用或以兩種或更多種的組合使用。
基於藍色著色劑的固含量的總重量,藍色著色劑的染料量優選為0.5~80重量%,更優選為0.5~60重量%,進一步優選為1~50重量%。當著色劑的額外染料的量落入0.5~80重量%的上述範圍內時,可以防止在圖案形成之後發生的由於染料在有機溶劑中溶解而導致的可靠性惡化的問題,並可以產生高敏感度。
基於藍色感光性樹脂組合物的固含量的總重量,藍色著色劑的量被設定為5~60重量%,並優選為10~45重量%。著色劑的用量為基於前述的5~60wt%的情況是所希望的,因為即使在形成薄膜時像素部分也具有充分的顏色濃度,並且在顯影時不降低非像素部分的脫落,使得難以產生殘留。
如本文中所用的,藍色感光性樹脂組合物的總固含量表示藍色感光性樹脂組合物除溶劑外的成分的總量。
鹼溶性樹脂(B)
基於鹼溶性樹脂的總重量,本發明的鹼溶性樹脂的特徵在於包括40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂。上述量是所希望的,因為它能夠在彩色濾光片的製造步驟之一的軟烘焙步驟中抑制漆膜的流動性,可以得到圖案平坦度,並且因此可以製備實現在一個像素中色座標恒定的藍色濾光片。
與此相反,如果該量小於40重量%,漆膜的流動性在軟烘焙步驟中得到提升,並且難以確保圖案平坦度,並因此難以在一個像素中實現恒定的色座標。
而且,為了確保藍色感光性樹脂組合物與染料的相容性和貯存穩定性,鹼溶性樹脂的酸值優選為30~150mgKOH/g。如果鹼溶性樹脂的酸值小於30mgKOH/g,難以確保藍色感光性樹脂組合物的顯影速率充足。與此相反,如果鹼溶性樹脂的酸值超過150mgKOH/g,對基板的黏合性可能下降,使得易於引起圖案的短缺並且招致與染料的相容性問題,並從而藍色感光性樹脂組合物中的染料可能沉澱或者藍色感光性樹脂組合物的貯存穩定性可能劣化,因此提高了黏度,這是不希望的。
進一步地,為了在形成圖案時實現用於顯影過程的鹼性顯影溶液中的溶解度,通過使具有羧基的烯屬不飽和單體(b1)共聚來製備鹼溶性樹脂。
進一步地,為了將羥基添加至鹼溶性樹脂,(1)通過使具有羧基的烯屬不飽和單體(b1)與具有羥基的烯屬不飽和單體(b2)共聚可以製備鹼溶性樹脂,並且(2)通過額外使具有羧基的烯屬不飽和單體(b1)的共聚物與具有縮水甘油基的化合物(b3)反應可以製備鹼溶性樹脂。(3)或者,通過額外使具有羧基烯屬不飽和單體(b1)和具有羥基的烯屬不飽和單體(b2)的共聚物與具有縮水甘油基的化合物(b3)反應可以製備該樹脂。
具有羧基的烯屬不飽和單體(b1)的具體實例包括:一元羧酸,諸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等;二元羧酸,諸如富馬酸、中康酸、衣康酸等;它們的二元羧酸酐;在其兩端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,諸如ω-羧基聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等。優選有用的是丙烯酸和甲基丙烯酸。
具有羥基的烯屬不飽和單體(b2)的具體實例包括:(甲基)丙烯酸羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、N-羥乙基丙烯醯胺等。
具有縮水甘油基的單體(b3)的具體實例包括:丁基縮水甘油醚、縮水甘油基丙醚、縮水甘油基苯醚、2-乙基己基縮水甘油醚、丁酸縮水甘油酯、縮水甘油基甲醚、乙基縮水甘油醚、縮水甘油基異丙醚、叔丁基縮水甘油醚、苄基縮水甘油醚、苯甲酸縮水甘油基-4-叔丁酯、硬脂酸縮水甘油酯、芳基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯等,並且優選有用的是丁基縮水甘油醚、芳基縮水甘油醚和甲基丙烯酸縮水甘油酯,它們可以以兩種或更多種的組合使用。
在製備鹼溶性樹脂時,可以額外地將除具有羥基的烯屬不飽和單體(b2)和具有縮水甘油基的化合物(b3)之外的可共聚的不飽和單體(b4)添加至具有羧基的烯屬不飽和單體(b1)用於共聚。
可共聚的不飽和單體(b4)示例如下,但不限於此。
具有可共聚的不飽和鍵的聚合性單體(b4)的具體實例包括:芳族乙烯基化合物,諸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲醚、間乙烯基苄基甲醚、對乙烯基苄基甲醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、茚等;N-取代的馬來醯亞胺化合物,諸如N-環己基馬醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰羥苯基馬來醯亞胺、N-間羥苯基馬來醯亞胺、N-對羥苯基馬來醯亞胺、N-鄰甲苯基馬來醯亞胺、N-間甲苯基馬來醯亞胺、N-對甲苯基馬來醯亞胺、N-鄰甲氧苯基馬來醯亞胺、N-間甲氧苯基馬來醯亞胺、N-對甲氧苯基馬來醯亞胺等;(甲基)丙烯酸烷酯,諸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等;(甲基)丙烯酸脂環族酯,諸如(甲基)丙烯酸環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己酯、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.0 2,6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二環戊氧乙酯(甲基)丙烯酸異冰片酯等;(甲基)丙烯酸芳酯,諸如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等;以及不飽和氧雜環丁烷化合物,諸如3-(甲基丙烯醯氧甲基)
氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧甲基)-3-乙基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧甲基)-2-苯基氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧甲基)氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷等。
所例舉的單體可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
基於藍色感光性樹脂組合物的固含量的總重量,鹼溶性樹脂(B)的量為20~80重量%,並優選為20~70重量%。當鹼溶性樹脂的量為基於上述的20~80重量%時,由於在顯影溶液中充分的溶解度而容易形成圖案,並且在顯影時,防止攝影曝光部分的像素部分的膜變小,並因此非像素部分的缺失得到改進。
光聚合性化合物(C)
在本發明中,光聚合性化合物應該是可通過下述的光聚合引發劑(D)的作用而進行聚合的化合物。在本發明中,可以使用單官能團單體、雙官能團單體或多官能團單體,並可以優選使用雙官能團單體,但並不限於此。
單官能團單體的具體實例包括但不限於:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、2-羥基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯,或N-乙烯吡咯烷酮等。
雙官能團單體的具體實例包括但不限於: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、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚,或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
多官能團單體的具體實例包括但不限於:三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羥甲基丙烷三(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,或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
基於藍色感光性樹脂組合物的固含量的總重量,光聚合性化合物的用量被設定為5~45重量%,並優選為7~45重量%。當光聚合性化合物的量落入基於前述的5~45重量%的範圍內時,可以提高像素部分的強度或光滑度。
光聚合引發劑(D)
本發明的光聚合引發劑的特徵在於包括由下面的化學式1表示的肟酯化合物。
其中,R1由下面的化學式2表示,R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未
取代的苄基,R3是二苯硫醚基,並且[化學式2]-R4-R5
R4是C1~C4亞烷基,並且R5是C3~C8烷基、C3~C8環烷基,或者C6~C8芳族烴。
由化學式1表示的上述肟酯化合物優選包括選自由1-[4-(苯硫基)苯基]-3-環戊基丙烷-1,2-二酮-2-(鄰苯甲醯肟)和1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(鄰苯甲醯肟)(1,2-octanedione,1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(o-benzoyloxime))組成的組中的一種或多種。
包含由化學式1表示的化合物的光聚合引發劑防止敏感度和透光率由於染料而下降,因此在包含作為著色劑染料的藍色感光性樹脂組合物中呈現出有效光聚合性能。
進一步地,基於總重量,光聚合引發劑的含量為10~100重量%,優選為20~100重量%。如果化學式1的量小於10重量%,下降的敏感度由於染料不能被克服,並易於在顯影過程中產生圖案的短缺。
除了上述光聚合引發劑,光聚合引發劑可以在不阻礙本發明的效果的範圍內進一步進行添加。優選有用的是選自由苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、三嗪類化合物、聯咪唑類化合物和噻噸酮類化合物組成的組的至少一種。
苯乙酮類化合物的具體實例可包括:二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基縮酮、2-
羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-嗎啉基苯基)丁烷-1-酮等。
二苯甲酮類化合物的實例包括:二苯甲酮、鄰-苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
三嗪類化合物的具體實例包括:2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
聯咪唑類化合物的具體實例包括2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(烷氧基苯基)聯咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)聯咪唑、2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、苯基的4,4',5,5'位被烷氧羰基取代的咪唑化
合物等。在這些聯咪唑化合物中,優選有用的是2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑、2,2'-雙(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基聯咪唑和2,2-雙(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑。
噻噸酮類化合物的實例包括2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮等。
進一步地,為了提高根據本發明的藍色感光性樹脂組合物的敏感度,光聚合引發劑可以進一步包括光引發助劑。由於其中所含的光引發助劑,根據本發明的藍色感光性樹脂組合物可以具有進一步提高的敏感度,從而提高了生產率。
光引發助劑優選包括例如胺化合物或羧酸化合物。
胺化合物可以包括例如:脂族胺化合物,諸如,三乙醇胺、甲基二乙醇胺和三異丙醇胺;和芳族胺化合物,諸如,4-二甲氨基苯甲酸甲酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、2-二甲氨基乙基苯甲酸酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲氨基)二苯甲酮(通常稱為米蚩酮)、4,4'-雙(二乙氨基)二苯甲酮等。並且可以優選使用芳族胺化合物。
羧酸化合物優選是芳族雜乙酸,其具體實例包括: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。
基於藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,光聚合引發劑的量可被設定為0.1~30重量%,並優選為1~20重量%。當光聚合引發劑的量落入0.1~30重量%的上述範圍內時,感光性樹脂組合物的敏感度可能會上升,並且攝影曝光時間可能會下降,從而提高生產率並且保持高的解析度。而且,在組合物在上述條件下使用的情況下,所形成的像素部分的強度和表面光滑度可以得到提高。
在額外使用光引發助劑的情況下,基於藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,光引發助劑可被設定為0.1~30重量%,並優選為1~20重量%。當光引發助劑的量落入0.1~30重量%的上述範圍內時,它是優選的,因為藍色感光性樹脂組合物的敏感度會進一步上升,並且使用上述組合物所形成的彩色濾光片的生產率可以得到改進。
溶劑(E)
基於所述溶劑的總重量,本發明的溶劑的特徵在於包括大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶劑。
如果溶劑的量超過8重量%,增加量的殘留溶劑使得在軟烘焙步驟中形成漆膜的流動性,並從而難以保持圖案平坦度。
沸點為180℃或更高的溶劑包括選自由二丙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚和1,2-丙二醇二乙酸酯等組成的組中的一種或多
種,並且優選包括選自由二丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯組成的組中的一種或多種。
進一步地,只要能有效地溶解其它組分,通常的藍色感光性樹脂組合物中使用的任何溶劑可以額外地進行混合和使用。在這些溶劑中,優選為醚、芳族烴、酮、醇、酯或醯胺等。
醚可以包括例如:乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚、乙二醇單丁醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等。
芳族烴可以包括例如:苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯等。
酮可以包括例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮和環己酮等。
醇可以包括例如:乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇和甘油等。
酯可以包括例如:3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基-1-丁酯、乙酸甲氧基戊酯、乙二醇單乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、丙二醇甲醚乙酸酯、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、乳酸乙酯、丙二醇、正丙醚、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇單丁醚、乙酸3-甲氧基-1-丁酯、乙二醇單丁醚、二乙二醇甲基乙醚、1,2-丙二醇二
乙酸酯、二丙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、二乙二醇單乙醚、γ-丁內酯、二乙二醇單乙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇單丁醚、1,3-丁二醇二乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、乙二醇單甲醚乙酸酯、乙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇單乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、二乙二醇單丁醚乙酸酯、丙二醇單乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、碳酸亞乙酯,以及碳酸亞丙酯和γ-丁內酯等。
上面列舉的溶劑可以單獨使用或以兩種或更多種的組合使用。
進一步地,在所例舉的溶劑中,在適用性和乾燥能力方面優選的是沸點為100~200℃的有機溶劑,並且更優選的是例如:丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、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。
進一步地,最優選的是,本發明的溶劑包括:選自由二丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯組成的組中的一種或多種作為沸點為180℃或更高的溶劑,以及丙二醇單甲醚乙酸酯。
進一步地,基於根據本發明的藍色感光性樹脂組合物的總重量,溶劑的用量可以為60~90重量%,並優選為70~85重量%。當溶劑的量落入60~90重量%的上述範圍內時,當使用諸如輥式塗布機、旋轉塗布機、狹縫旋轉塗布機(slit-spin coater)、狹縫式塗布機(也稱為模式塗布機)、
噴霧塗布機等塗布機、反轉印刷、凹版印刷、網版印刷、移印印刷(pad printing)和噴墨等進行塗覆時,可以提高適用性能。
添加劑(F)
添加劑可以根據需要選擇性地添加,並且可以包括例如:選自其它聚合物化合物、固化劑、黏合促進劑、UV吸收劑、聚合抑制劑等中的一種或多種。
其它聚合物化合物的具體實例可包括:固化性樹脂,諸如環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂等;熱塑性樹脂,諸如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、全氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等,但並不限於此。
固化劑是用於固化核心並提高機械強度,並且例如可以包括:環氧化合物、多官能異氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧雜環丁烷化合物等。
在固化劑中,環氧化合物的具體實例可包括但不限於:雙酚A型環氧樹脂,氫化雙酚A型環氧樹脂,雙酚F型環氧樹脂,氫化雙酚F型環氧樹脂,酚醛環氧樹脂,其它芳族環氧樹脂,脂環族環氧樹脂,縮水甘油酯樹脂,縮水甘油胺樹脂,或環氧樹脂的溴化衍生物,除環氧樹脂及其溴化衍生物外的脂族、脂環族或芳族環氧化合物,環氧化丁二烯(共)聚物,環氧化異戊二烯(共)聚物,(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚物,三縮水甘油基異氰脲酸酯等。
在固化劑中,氧雜環丁烷化合物的具體實例可包括:碳酸酯雙氧雜環丁烷、二甲苯雙氧雜環丁烷、己二酸酯雙
氧雜環丁烷、對苯二甲酸酯雙氧雜環丁烷、環己烷二羧酸雙氧雜環丁烷等。
固化劑可以進一步包括輔助固化化合物,輔助固化化合物與固化劑一起使環氧化合物的環氧基和氧雜環丁烷化合物的氧雜環丁烷主鏈進行開環聚合反應。
輔助固化化合物可以包括例如多元羧酸、多元羧酸酐、酸產生劑等。多元羧酸酐可以包括市售的作為環氧樹脂固化劑的那些。市售的環氧樹脂固化劑的實例包括:Adeka hardener EH-700(從Adeka購得)、Rikacid HH(從New Japan Chemicals購得)、MH-700(從New Japan Chemicals購得)等。
上面列舉的固化劑和輔助固化化合物的實例可以單獨使用或以兩種或更多種組合使用。
黏合促進劑沒有特別限制,並且其具體的實例是:乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基矽烷、3-氨基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基矽烷、2-(3,4-環氧基環己基)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-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基矽烷、3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷等。
上面列舉的黏合促進劑可以單獨使用或以兩種或更多
種的組合使用。
基於藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,黏合促進劑的用量可以為0.01~10重量%,並優選為0.05~2重量%。
UV吸收劑的具體實例包括但不限於:2-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯並三唑、烷氧基二苯甲酮等。
聚集抑制劑的具體實例包括但不限於:聚丙烯酸鈉等。
製備根據本發明的藍色感光性樹脂組合物的方法如下所述。
具體地,將藍色著色劑(A)的顏料(a1)與溶劑(E)進行混合並使用球磨機將其分散直到顏料的平均粒徑為0.2μm或更小。同樣地,可以將顏料分散劑(a2)、鹼溶性樹脂(B)的部分或全部,或染料(a3)與溶劑(E)進行混合,根據需要使它們溶解或分散。
進一步將染料(a3)、鹼溶性樹脂(B)的剩餘部分、光聚合性化合物(C)和光聚合引發劑(D)和可選的添加劑(F),以及溶劑(E)以預定的濃度添加至混合後的分散溶液中,從而製備根據本發明的藍色感光性樹脂組合物。
另外,本發明提供了一種通過藍色感光性樹脂組合物製備的藍色濾光片和一種配備有它的顯示裝置。
首先,通過將藍色感光性樹脂組合物塗覆在基板(通常為玻璃)上或者塗覆在由預定固含量的藍色感光性樹脂組合物固含量製成的層上,並且其後通過加熱和乾燥除去揮發性成分諸如溶劑,得到光滑的漆膜。
塗覆方法可以包括例如:旋轉塗布法、柔性塗布法、
輥式塗布法、狹縫旋轉塗布法或狹縫塗布法。
通過在塗覆之後加熱和乾燥(預烘焙)或通過在減壓下乾燥之後加熱,使揮發性成分諸如溶劑揮發。
同樣地,加熱溫度通常為70~200℃,優選為80~130℃。
在加熱和乾燥後,漆膜的厚度通常為約1~8μm。使用掩模使UV光照射在所得到的漆膜上,用於形成所希望的圖案。同樣地,優選使用諸如掩模校準器和光刻機(stepper)的裝置,以便可以使平行束照射在整個攝影曝光部分上並且也能夠正確校準掩模和基板。當用UV照射時,UV照射的區域被固化。
對於UV,可以使用g線(波長:436nm)、h線、i線(波長:365nm)等。UV照射的劑量可以根據需要適當地選擇,但不限於本發明。當固化完成時,漆膜與顯影溶液接觸並且未攝影曝光部分被溶解,並由此可以得到具有靶心圖表案形狀的間隔體(spacer)。
顯影方法是液體添加法、浸泡法、噴霧法等,這沒有特別限制。
進一步地,基板可以在顯影時以任何角度傾斜。顯影溶液通常是含有鹼性化合物和表面活性劑的水溶液。
鹼性化合物是有機鹼性化合物或無機鹼性化合物,這沒有特別限定。無機鹼性化合物可以包括例如:氫氧化鈉、氫氧化鉀、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、磷酸氫二銨、磷酸二氫銨、磷酸二氫鉀、矽酸鈉、矽酸鉀、碳酸鈉、碳酸鉀、
碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、硼酸鈉、硼酸鉀和氨等。
進一步地,有機鹼性化合物可以包括例如:四甲基氫氧化銨、2-羥乙基三甲基、氫氧化銨、單甲胺、二甲胺、三甲胺、單乙胺、二乙胺、三乙胺、單異丙胺、二異丙胺和乙醇胺等。
無機鹼性化合物或有機鹼性化合物均可以單獨使用或以兩種或更多種的組合使用。基於顯影溶液的總重量,鹼性化合物在顯影溶液中的濃度被設定為0.01~10重量%,並優選為0.03~5重量%。
對於顯影溶液中的表面活性劑,可以使用選自上述非離子表面活性劑、陰離子表面活性劑和陽離子表面活性劑的一種或多種。基於顯影溶液的總重量,表面活性劑在顯影溶液中的濃度被設定為0.01~10重量%,優選為0.05~8重量%,並更優選為0.1%~5重量%。
在顯影後,用水洗滌,其後根據需要可以在150~230℃下使後烘焙進行10~60分鐘。
使用本發明的藍色感光性樹脂組合物進行上述各處理,可以在基板上形成特定圖案。
通過用於說明而提出的而不被解釋為限制本發明的下面的實施例,在下面對本發明進行更詳細地說明。本發明的範圍已經示出在權利要求書中,並且此外,含有等同於權利要求書的記載及其範圍內的所有變型的含義。
<顏料分散組合物的製備>
[製備例1]:顏料分散組合物的製備
通過用球磨機使12.0重量份作為顏料的C.I.顏料藍15:6、4.0重量份作為顏料分散劑的DISPERBYK-2001(從BYK購得)以及由84重量份的作為溶劑的丙二醇甲醚乙酸酯進行混合/分散12小時來製備顏料分散組合物。
<鹼溶性樹脂的合成>
合成例1:鹼溶性樹脂的合成
將120重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、80重量份的丙二醇單甲醚、2重量份的AIBN、13.0重量份的甲基丙烯酸、10重量份的甲基丙烯酸苄酯、57重量份的4-甲基苯乙烯、20重量份的甲基丙烯酸甲酯和3重量份的正十二烷基硫醇放入配有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴液分配器(dropping lot)和氮氣供給管的燒瓶中,並且用氮氣吹掃燒瓶的內部。其後,攪拌得到的混合物,將反應混合物的溫度升高至110℃,並使反應進行6小時,並由此合成鹼溶性樹脂。如此合成的鹼溶性樹脂的固體的酸值為100.2mgKOH/g,並且由凝膠滲透色譜(GPC)測量的其重均分子量為約15110。
合成例2:鹼溶性樹脂的合成
將200重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、45重量份的丙二醇單甲醚、4重量份的偶氮二異丁腈(AIBN)、15重量份的丙烯酸、70重量份的甲基丙烯酸苄酯、15重量份的苯乙烯和3重量份的正十二烷基硫醇放入配有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴液分配器和氮氣供給管的燒瓶中,並且用氮氣吹掃燒瓶的內部。其後,攪拌得到的混合物,將
反應混合物的溫度升高至110℃,並使反應進行2小時,並由此合成鹼溶性樹脂。如此合成的鹼溶性樹脂的固體的酸值為110.4mgKOH/g,並且由GPC測量的其重均分子量為約8900。
<著色感光性樹脂組合物的製備>
實施例1
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
實施例2
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的OXE-01(肟酯化合物;從BASF購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
實施例3
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、0.6重量份的作為光聚合引發劑的OXE-01(肟酯化合物;從BASF購得)和0.6重量份的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
實施例4
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的二丙二醇單甲醚混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
實施例5
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41
重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的二丙二醇甲醚乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
實施例6
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、10.7重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
比較例1
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例2中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
比較例2
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2
重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、38重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和8.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
比較例3
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散組合物、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的Irgacure 369(肟酯化合物;從BASF購得)、41重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
比較例4
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散體、18.5重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)和46.2重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
比較例5
通過將27.9重量份的在製備例1中製備的顏料分散體、6.0重量份的在合成例1中製備的鹼溶性樹脂、12.5重量份的在合成例2中製備的鹼溶性樹脂、6.2重量份的作為光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(從NIPPON KAYAKU購得)、1.2重量份的作為光聚合引發劑的TR-PBG-305(肟酯化合物;從TRONLY購得)、41.0重量份的作為溶劑的丙二醇單甲醚乙酸酯和5.2重量份的作為沸點為180℃或更高的溶劑的1,2-丙二醇二乙酸酯混合來製備藍色感光性樹脂組合物。
試驗例1:藍色濾光片的製造和黏合性的評價
使用旋轉塗布將實施例1~6和比較例1~5中的每種藍色感光性樹脂組合物塗覆在具有2英寸角的玻璃基板(「EAGLE XG」;從Corning購得)上,並在真空乾燥設備中進行在減壓下真空乾燥直到65Pa。此後,將玻璃基板放置在加熱板上並在100℃下保持3分鐘,從而形成薄膜。隨後,將具有1μm~100μm的線寬/間隔圖案的測試光掩模放置在薄膜上,並在距離該測試光掩模300μm的間隔處進施加UV光。同樣地,使用含有g、h和i所有射線的1KW的高壓汞燈以40mJ/cm2的劑量來照射UV光,並且沒有使用特定的光學濾光片。將UV照射過的薄膜浸入作為顯影液的pH為10.5的KOH水溶液中2分鐘,從而使其顯影。用蒸餾水洗滌塗布有薄膜的玻璃基板,用氮氣將其乾燥,並在220℃的烘箱中將其加熱25分鐘,從而製造藍色濾光片。
如此製造的藍色濾光片的薄膜厚度為3.4μm。
對上面製備的藍色濾光片的黏合性的評價如下。通過使用光學顯微鏡進行評價藍色濾光片的20μm圖案的缺陷數。結果列於下面的表1。
<缺陷數>
○:沒有圖案缺陷
△:1~3個圖案缺陷
X:4個或更多個圖案缺陷
試驗例2:藍色濾光片的製造和圖案平坦度的評價
使用旋轉塗布將實施例1~6和比較例1~5中的每種藍色感光性樹脂組合物塗覆在具有2英寸角且用100μm線寬/間隔的黑矩陣形成圖案的玻璃基板上,並在真空乾燥設備中進行在減壓下真空乾燥直到65Pa。此後,將玻璃基板放置在加熱板上並在100℃下保持3分鐘,從而形成薄膜。隨後,不使用光掩模將UV光施加在薄膜上。同樣地,使用含有g、h和i所有射線的1KW的高壓汞燈以40mJ/cm2的劑量來照射UV光,並且沒有使用特定的光學濾光片。將UV照射過的薄膜浸入作為顯影液的pH為10.5的KOH水溶液中2分鐘,從而使其顯影。用蒸餾水洗滌塗布有薄膜的玻璃基板,用氮氣將其乾燥,並在220℃的烘箱中將其加熱25分鐘,從而製造藍色濾光片。
如此製造的藍色濾光片的薄膜厚度為3.4μm。
對上面製備的藍色濾光片的平坦度的評價如下。使用比色計(OSP-200,從Olympus購得)測量黑矩陣上製備
的藍色濾光片。測量距離黑矩陣圖案50μm處的點的顏色和距離黑矩陣圖案10μm處的點的顏色,並且兩點之間的顏色差異(By)列於下面的表1。顏色差異(By)和圖案平坦度的相關性如下。
<顏色差異(By)和圖案平坦度的比較閾值>
○:1/10000<顏色差異(By)<9/10000
×:顏色差異(By)10/10000
比較例1是使用分子量低於15000的鹼溶性樹脂製備的藍色感光性樹脂組合物,比較例2是含有基於溶劑的總
重量的超過8重量%的沸點為180℃或更高的藍色感光性樹脂組合物,比較例3是使用不包含肟酯化合物的光聚合引發劑製備的藍色感光性樹脂組合物。進一步地,比較例4是不包含沸點為180℃或更高的藍色感光性樹脂組合物,並且比較例5是包含基於鹼溶性樹脂的總重量低於40重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂的藍色感光性樹脂組合物。
從表1中可明顯看出,使用實施例1~6的藍色感光性樹脂組合物的藍色濾光片呈現出優異的黏合性,顏色差異(By)良好,並且圖案平坦度也優異。特別是,圖案平坦度優異,並因而可以在一個像素中得到恒定的色座標。
另一方面,使用比較例1~5的藍色感光性樹脂組合物製備的藍色濾光片具有高的彩色差異(By),因為即使它的黏合性優異也不能得到圖案平坦度。
因此,本發明的藍色感光性樹脂由於極好的黏合性即使低量的攝影曝光也不發生圖案分離,並且因為圖案平坦度優異而具有可以在一個像素中實現恒定的色座標的極好效果。
Claims (11)
- 一種藍色感光性樹脂組合物,包括:藍色著色劑、鹼溶性樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑和溶劑,其中,基於所述藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,所述鹼溶性樹脂的含量為20重量%~80重量%;其中,基於所述鹼溶性樹脂的總重量,所述鹼溶性樹脂包括40重量%~100重量%的分子量為15000或更高的鹼溶性樹脂;其中,所述光聚合引發劑包括由下面的化學式1表示的化合物;以及其中,基於所述溶劑的總重量,所述溶劑包括大於0重量%且不大於8重量%的沸點為180℃或更高的溶劑,
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述藍色著色劑包括一種或多種顏料、一種或多種染料及它們的組合。
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述鹼溶性樹脂具有30mgKOH/g~150mgKOH/g範圍的酸值。
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述化學式1包括選自由1-[4-(苯硫基)苯基]-3-環戊基丙烷-1,2-二酮-2-(鄰苯甲醯肟)和1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(鄰苯甲醯肟)組成的組中的一種或多種。
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述沸點為180℃或更高的溶劑包括選自由二丙二醇單甲醚、乙二醇單丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚和1,2-丙二醇二乙酸酯組成的組中的一種或多種。
- 如請求項5之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述沸點為180℃ 或更高的溶劑包括選自由二丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯組成的組中的一種或多種。
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,所述溶劑包括:選自由二丙二醇單甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯組成的組中的一種或多種作為沸點為180℃或更高的溶劑,以及丙二醇單甲醚乙酸酯。
- 如請求項1之藍色感光性樹脂組合物,其中,該組合物包括:基於所述藍色感光性樹脂組合物的固體總重量,0.5重量%~60重量%的所述藍色著色劑、5重量%~45重量%的所述光聚合性化合物,和0.1重量%~30重量%的所述光聚合引發劑;以及基於所述藍色感光性樹脂組合物的總重量,60重量%~99重量%的所述溶劑。
- 如請求項8之藍色感光性樹脂組合物,其中,基於所述光聚合引發劑的總重量,所述光聚合引發劑包括10重量%~100重量%的由化學式1表示的化合物。
- 一種藍色濾光片,包括如請求項1之藍色感光性樹脂組合物。
- 一種顯示裝置,包括如請求項10之藍色濾光片。
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