TWI570510B - 感光性樹脂組成物及使用其的彩色濾光片 - Google Patents

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Description

感光性樹脂組成物及使用其的彩色濾光片 【相關申請案交叉參考】
本申請要求於2014年1月14日於韓國智慧財產局提申的韓國專利申請第10-2014-0004640號以及於2014年8月12日於韓國智慧財產局提申的韓國專利申請第10-2014-0104456號的優先權和權益，藉由援引將其全部內容併入本文中。
本發明涉及用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物和使用其的彩色濾光片。
彩色濾光片用於液晶顯示器(LCD)、用於照相機的濾光片等。彩色濾光片可藉由在電荷耦合器件或透明基板上塗佈以三種或更多種顏色著色的精細區域而製備。著色的薄膜使用顏料分散法等來製備。藉由顏料分散法用於製備彩色濾光片的彩色感光性樹脂組成物通常包括黏合劑樹脂、可光致聚合的單體、光聚合引 發劑、顏料、溶劑、其他添加劑等。對於著色劑而言，大多使用顏料分散體。例如，藉由混合紅色顏料和黃色顏料得到的紅色顏料分散體用來實現彩色濾光片的紅色像素，而藉由混合綠色顏料和黃色顏料得到的綠色顏料分散體用來實現彩色濾光片的綠色像素。近來，彩色濾光片藉由能夠大量生產的連續製程來生產。此外，由於近來根據高品質規範彩色濾光片要求具有優異的顏色特性、耐熱性等，所以為改善亮度與對比度特性，已嘗試增強著色劑。
一個實施例提供了由於改善的透光率、高亮度與高對比度所致的具有優異的顏色特性的感光性樹脂組成物。
另一個實施例提供了使用所述感光性樹脂組成物製備的彩色濾光片。
一個實施例提供包括以下各項的感光性樹脂組成物：(A)著色劑，其包括由下列化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物；(B)丙烯酸類黏合劑樹脂；(C)可光致聚合的單體；(D)光聚合引發劑；和(E)溶劑。
[化學式1]
在上述化學式1中，R1至R13各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基、或包括羧基的脂肪族有機基團，以及R10至R13中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，在上述化學式2中，R14至R19各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基、或包括羧基的脂肪族有機基團，R14和R15中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，以及X-為CF3SO3 -、Cl-、C6F5B-或C6H5SO3 -。
在上述化學式1中，R1至R4中的兩個可各自獨立地為鹵素，而餘下的兩個可各自獨立地為磺酸基，R5至R9可各自獨立地為氫，且R10至R13中的一個可為包括羧基的脂肪族有機基團，而餘下的三個可各自獨立地為鹵素。
在上述化學式2中，R14至R15可各自獨立地為包括羧基 的脂肪族有機基團，且R16至R19可各自獨立地為經取代的或未經取代的C1至C10烷基。
包括羧基的脂肪族有機基團可由下列的化學式3表示。
在上述化學式3中，L1和L2各自獨立地為單鍵或者經取代的或未經取代的C1至C10伸烷基。
著色劑可包括重量比為約1：5至約1：10的由上述化學式1表示的化合物和由上述化學式2表示的化合物。
可光致聚合的單體可包含如下的物質：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、雙酚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、雙酚A環氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥基甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯、酚醛環氧基(甲基)丙烯酸酯、或它們的組合。
感光性樹脂組成物可包括約1wt%至約10wt%的著色劑(A)、約1wt%至約10wt%的丙烯酸類黏合劑樹脂(B)、約3wt%至約13wt%的可光致聚合的單體(C)、約0.1wt%至約3wt%的光聚合引發劑(D)、和餘量的溶劑(E)。
感光性樹脂組成物可進一步包含選自以下的至少一種添加劑：丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、具有乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基的矽烷類偶聯劑、流平劑(均化劑，leveling agent)、氟類表面活性劑、和自由基聚合引發劑。
另一個實施例提供了使用用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物的彩色濾光片。
下面的具體實施方式中包括其他的實施例。
感光性樹脂組成物具有優異的透光率、高亮度以及高對比度，並且因此具有優異的顏色特性，從而可用於彩色濾光片。
下面將詳細地說明本發明的實施例。但是，這些實施例是示例性的，且本公開內容不限於此。
如在此使用的，當沒有另外提供明確定義時，術語“經取代的”可指用下列基團取代至少一個氫：鹵素原子(F、Cl、Br、I)、羥基、C1至C20烷氧基、硝基、氰基、胺基、亞胺基、疊氮基、脒基、肼基、亞肼基、羰基、氨甲醯基、巰基、酯基、醚基、羧基或其鹽、磺酸基或其鹽、磷酸或其鹽、C1至C20烷基、C2至 C20烯基、C2至C20炔基、C6至C30芳基、C3至20環烷基、C3至C20環烯基、C3至C20環炔基、C20至C20雜環烷基、C2至C20雜環烯基、C2至C20雜環炔基、C3至C30雜芳基、或它們的組合。
如在此使用的，當沒有另外提供明確定義時，術語“雜”可指用N、O、S和P中的至少一個雜原子取代環狀取代基中的至少一個C。
如在此使用的，當沒有另外提供明確定義時，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”兩者，且“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。
如在此使用的，當沒有另外提供明確定義時，術語“組合”是指混合或共聚。
如在此使用的，除非另外提供明確定義，當化學鍵在應該給出的位置處沒有畫出時，氫原子鍵結在所述位置上。
如在此使用的，當沒有另外提供明確定義時，“*”表示相同或不同的原子或化學式連接的點。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包括(A)著色劑，其包含由下列化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物；(B)丙烯酸類黏合劑樹脂；(C)可光致聚合的單體；(D)光聚合引發劑；和(E)溶劑。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包括由下列化學式1和化學式2表示的化合物且提高了著色劑的溶解度和分散性，從 而可改善顏色特性例如透光率、亮度等。
在上述化學式1中，R1至R13各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基或包括羧基的脂肪族有機基團，以及R10至R13中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，在上述化學式2中，R14至R19各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基或包括羧基的脂肪族有機基團，R14和R15中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，以及X-為CF3SO3 -、Cl-、C6F5B-或C6H5SO3 -。
例如，在上述化學式1中，R1至R4中的兩個可各自獨立地為鹵素而餘下的兩個可各自獨立地為磺酸基，且R5至R9可為氫，R10至R13中的一個可為包括羧基的脂肪族有機基團，而餘下 的三個可各自獨立地為鹵素，以及在上述化學式2中，R14至R15可各自獨立地為包括羧基的脂肪族有機基團，且R16至R19可各自獨立地為經取代的或未經取代的C1至C10烷基。
下面將詳細地說明每種成分。
(A)著色劑
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包括包含由上述化學式1和化學式2表示的化合物的著色劑。
由上述化學式1表示的化合物與黃色顏料Y138具有相似的結構但比黃色顏料Y138具有更好的著色力，因此具有優異的顏色特性如亮度等並易於實現顏色，但通常比染料的溶解度低，因此，當僅使用由上述化學式1表示的化合物作為著色劑時會出現可溶性劣化的問題。此外，由於具有酸性的質子(氫)如羧基等容易被鹼等除去，所以由上述化學式1表示的化合物變成陰離子型。
另一方面，作為花青類的紅色染料的由化學式2表示的化合物可改善染料的持久性，因此藉由與陰離子化合物的酸-鹼離子吸附反應可改善可靠性。
由上述化學式1表示的化合物容易變成陰離子型，因此可與由化學式2表示的化合物的X-進行離子交換。結果，由化學式2表示的化合物與由化學式1表示的化合物形成了離子鍵，因此可彌補由化學式1表示的化合物的低溶解度並且改善可溶性。
此外，由化學式1表示的化合物顯示出高透光率特性， 因此可彌補由化學式2表示的化合物的持久性並且改善可靠性。
在一個示例性實施例中，包括羧基的脂肪族有機基團可由下列的化學式3表示。
在上述化學式3中，L1和L2各自獨立地為單鍵或者經取代的或未經取代的C1至C10伸烷基。
著色劑具有由化學式3表示的取代基，因此，預期可以改善溶解度並且特別地，可藉由與陽離子材料形成離子鍵或吸附作用對改善溶解度和持久性產生影響。
著色劑可包含重量比為約1：5至約1：10的由化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物。當由化學式1和化學式2表示的化合物包括在所述範圍內時，可改善溶解度和持久性。
分散劑可另外地加入到感光性樹脂組成物中以分散由上述化學式1和化學式2表示的化合物。
分散劑可為非離子型分散劑、陰離子型分散劑、陽離子型分散劑等。分散劑的具體實例可以是聚烯烴乙二醇(polyalkylene glycol)及其酯類、聚氧化烯(polyoxyalkylene)、多元醇酯氧化伸烷基加成產物、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。這些分 散劑可單獨使用或以兩種或更多種的混合物使用。
市售的分散劑實例可包括：由BYK公司生產的DISPERBYK-101、DISPERBYK-130、DISPERBYK-140、DISPERBYK-160、DISPERBYK-161、DISPERBYK-162、DISPERBYK-163、DISPERBYK-164、DISPERBYK-165、DISPERBYK-166、DISPERBYK-170、DISPERBYK-171、DISPERBYK-182、DISPERBYK-2000、DISPERBYK-2001等；由EFKA化學品公司生產的EFKA-47、EFKA-47EA、EFKA-48、EFKA-49、EFKA-100、EFKA-400、EFKA-450等；由捷利康公司(Zeneka Co.)生產的Solsperse 5000、Solsperse 12000、Solsperse 13240、Solsperse 13940、Solsperse 17000、Solsperse 20000、Solsperse 24000GR、Solsperse 27000、Solsperse 28000等；由味之素公司(Ajinomoto Inc.)生產的PB711、PB821等。
基於感光性樹脂組成物總量，可包括的分散劑的量為約0.01wt%至約15wt%。當分散劑包括在所述範圍內時，由於改善的分散性能，感光性樹脂組成物具有優異的穩定性、顯影性和圖案形成能力。
在此，在感光性樹脂組成物中，能夠以分散體形式包括顏料。用於製備顏料分散體的溶劑可為乙二醇乙酸酯、乙基溶纖劑、丙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、環己酮、丙二醇甲基醚等。
基於感光性樹脂組成物的總量，可包括的包含由上述化 學式1和化學式2表示的化合物的著色劑的量為約1wt%至約10wt%，例如約3wt%至約8wt%。當著色劑包括在所述範圍內時，可改善顏色特性且在相同的顏色座標下可實現高亮度和對比度。
(B)丙烯酸類黏合劑樹脂
根據一個實施例的感光性樹脂組成物包含丙烯酸類黏合劑樹脂。
丙烯酸類黏合劑樹脂是第一烯類不飽和單體和可以與其共聚的第二烯類不飽和單體的共聚體，並且是包含至少一個丙烯酸類重複單元的樹脂。
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、或它們的組合。
基於丙烯酸類黏合劑樹脂的總量，可包括的第一烯類不飽和單體的量為約5wt%至約50wt%，例如約10wt%至約40wt%。
第二烯類不飽和單體可為芳香族乙烯基化合物如，苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苄基甲基醚等；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-羥乙基酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丁酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸苯基酯等；不飽和羧酸氨基烷基酯化合物，如(甲基)丙烯酸2-氨基乙基酯、(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙基酯等；羧酸乙烯基酯化合物，如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不飽和羧酸縮水甘油基酯化合物 如(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯等；乙烯基氰化合物如(甲基)丙烯腈等；不飽和醯胺化合物如(甲基)丙烯醯胺等；等等。這些化合物可單獨使用或者以兩種或更多種的混合物使用。
丙烯酸類黏合劑樹脂的具體實例可以為，但不侷限於：聚甲基丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/甲基丙烯酸2-羥乙基酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苄基酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙基酯共聚物等。這些樹脂可單獨使用或者以兩種或更多種的混合物使用。
丙烯酸類黏合劑樹脂的重量平均分子量可為約3,000g/mol至約150,000g/mol，例如約5,000g/mol至約50,000g/mol。當丙烯酸類黏合劑樹脂的重量平均分子量在所述範圍內，用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物可具有優異的物理與化學性能和合適的黏性、保持合適的顯影性和感光性，且在製造彩色濾光片期間顯示了與基板優異的緊密接觸特性。
丙烯酸類黏合劑樹脂的酸值可為約50mgKOH/g至約150mgKOH/g，例如約70mgKOH/g至約130mgKOH/g。當丙烯酸類黏合劑樹脂的酸值在所述範圍內時，像素具有優異的解析度。
基於用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物總量，可包括的丙烯酸類黏合劑樹脂的量為約1wt%至約10wt%，例如約4wt%至約8wt%。當丙烯酸類黏合劑樹脂包括在所述範圍內時，感光性和顯影性得到改善，且由於改善的耐化學性，沒有了剝離的圖案。
(C)可光致聚合的單體
可光致聚合的單體可為包含至少一個烯類不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸的單官能酯和/或多官能酯。
可光致聚合的單體具有烯類不飽和雙鍵，因此在圖案形成過程中在曝光期間可引起充分的聚合反應並且形成具有優異的耐熱性、耐光性和耐化學性的圖案。
可光致聚合的單體具體的實例可以是乙二醇二(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、雙酚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、雙酚A環氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯、酚醛環氧基(甲基)丙烯酸酯等。
市售的反應性不飽和化合物實例如下。單官能(甲基)丙烯酸酯可包括Aronix M-101®、M-111®、M-114®(東亞合成化學工業股份有限公司，Toagosei Chemistry Industry Co.,Ltd.)；KAYARAD TC-110S®、TC-120S®(日本化藥股份有限公司，Nippon Kayaku Co.,Ltd.)；V-158®、V-2311®(大阪有機化學股份有限公司，Osaka Organic Chemical Ind.,Ltd.)等。雙官能(甲基)丙烯酸酯的實例可包括Aronix M-210®、M-240®、M-6200®(東亞合成化學工業股份有限公司)，KAYARAD HDDA®、HX-220®、R-604®(Nippon Kayaku公司)，V-260®、V-312®、V-335 HP®(大阪有機化學股份有限公司)等。三官能(甲基)丙烯酸酯的實例可以包括Aronix M-309®、M-400®、M-405®、M-450®、M-7100®、M-8030®、M-8060®(東亞合成化學工業股份有限公司)；KAYARAD TMPTA®、DPCA-20®、DPCA-30®、DPCA-60®、DPCA-120®(日本化藥股份有限公司)；V-295®、V-300®、V-360®、V-GPT®、V-3PA®、V-400®(阪雪化藥工業株式會社，Osaka Yuki Kayaku Kogyo Co.Ltd.)等。這些化合物可單獨使用或者以兩種或更多種的混合物使用。
可光致聚合的單體可用酸酐處理以改善顯影性。
基於用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物的總量，可包括的可光致聚合的單體的量為約3wt%至約13wt%，例如約4wt%至約11wt%。當可光致聚合的單體包括在所述範圍內時，在圖案形成過程中在曝光期間，可光致聚合的單體可被適當地固化(cure)並且具有優異的可靠性，並且可改善鹼顯影液的顯影性。
(D)光聚合引發劑
光聚合引發劑可為苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、噻噸酮類化合物、苯偶姻類化合物、三嗪類化合物、肟類化合物等。
苯乙酮類化合物的實例可以是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-嗎啉代丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮類化合物的實例可以是二苯甲酮、苯甲醯基苯甲酸、苯甲醯苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化二苯甲酮、4,4'-雙(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-雙(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯酮等。
噻噸酮類化合物的實例可為噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-甲基噻噸酮、異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮等。
苯偶姻類化合物的實例可為苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙醚、苯偶姻異丙醚、苯偶姻異丁基醚、苄基二甲基縮酮等。
三嗪類化合物的實例可以是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-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲基氧基萘-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-胡椒基-s-三嗪、2-4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-s-三嗪等。
肟類化合物的實例可以是2-(O-苯甲醯肟)-1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛二酮、1-(O-乙醯基肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙酮等。
除了上述化合物，光聚合引發劑可進一步包括咔唑類化合物、二酮類化合物、硼酸鋶類化合物、重氮類化合物、咪唑類化合物、聯咪唑類化合物等。
基於用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物的總量，可包括的光聚合引發劑的量為約0.1wt%至約3wt%、例如約0.2wt%至約2wt%。當光聚合引發劑包括在所述範圍內時，在圖案形成過程中在曝光期間，發生充分的光聚合反應，並且可防止由於未反應的引發劑引起的透光率劣化。
(E)溶劑
溶劑是與丙烯酸類黏合劑、可光致聚合的單體、光聚合引發劑和著色劑具有相容性但不與其反應的材料。
溶劑沒有具體的限制，但它可以具體地為：例如，醇類如甲醇、乙醇等；醚類如二氯乙基醚、正丁基醚、二異戊基醚、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；卡必醇類如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙醚等；乙酸烷基酯類例如乙酸正丁基酯、乙酸正戊基酯、乙酸正己基酯、乙酸異丁基 酯等；丙二醇烷基醚乙酸酯類如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等；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、甲基正丙基酮、甲基正丁基酮、甲基正戊基酮、2-庚酮等；飽和脂肪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；羥基乙酸烷基酯類如羥基乙酸甲酯，羥基乙酸乙酯，羥基乙酸丁基酯等；乙酸烷氧基烷基酯類如乙酸甲氧基甲酯、乙酸甲氧基乙基酯，乙酸甲氧基丁酯，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-羥基丙酸甲基酯，3-羥基丙酸乙基酯等；3-烷氧基丙酸烷基酯類如3-甲氧基丙酸甲基酯，3-甲氧基丙酸乙酯，3-乙氧基丙酸乙基酯，3-乙氧基丙酸甲基酯等；2-羥基丙酸烷基酯類如2-羥基丙酸甲基酯，2-羥基丙酸乙基酯，2-羥基丙酸丙酯等；2-烷氧基丙酸烷基酯類如2-甲氧基丙酸甲基酯，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-甲基丙酸烷基酯類如2-羥基-2-甲基丙酸甲基酯，2-羥基-2-甲基丙酸乙基酯等；2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯類如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲基酯，2-乙氧基-2-甲基丙酸乙基酯等；酯類如丙酸2-羥基乙酯，丙酸2-羥基-2-甲基乙基酯，乙酸羥乙基酯，2-羥基-3-甲基丁酸甲基酯等；或酮酸酯類如丙酮酸乙酯等。此外，還可使用如下的溶劑：如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-甲基吡咯烷酮、二甲基亞碸、苄基乙基醚、二己基醚、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、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、苯基溶纖劑乙酸酯等。它們可以單獨使用或者以兩種或更多種的混合物使用。
考慮到可混合性和反應性，可較佳使用二醇醚類如乙二醇單乙基醚等；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-羥基乙酯等；二乙二醇類如二乙二醇單甲醚等；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。
基於用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物的總量，可以使用的溶劑的量為餘量，例如約60wt%至90wt%。當溶劑包括在所述範圍內時，由於在製備彩色濾光片期間合適的黏性，用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物具有改善的可加工性。
(F)其他添加劑
為了防止塗佈期間的污點或斑點、為了調節平整性(均染，leveling)、或為了防止由於未顯影造成的圖案殘留，用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物可進一步包括其他添加劑如：丙二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、包含乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基的偶聯劑、流平劑、氟類表面活性劑、自由基聚合引發劑。
添加劑的用量可根據所需性能進行控制。
偶聯劑可以是矽烷類偶聯劑，並且矽烷類偶聯劑的實例可以是三甲氧基甲矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基 矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、β-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷等。這些偶聯劑可單獨使用或者以兩種或更多種的混合物使用。
基於用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物的100重量份，矽烷類偶聯劑的量可具體地為約0.01重量份至約1重量份。
根據需要，用於彩色濾光片的感光性樹脂組成物可進一步包含氟類表面活性劑。
氟類表面活性劑的實例可以是DIC公司的F-482、F-484、F-478、F-554等，但不限於此。
基於感光性樹脂組成物的總量，可包括的氟類表面活性劑的量為約0.01wt%至約1wt%，並且具體地，約0.01wt%至約0.8wt%。當氟類表面活性劑用量不在所述範圍內時，可能存在顯影後產生雜質的問題。
根據一個實施例的感光性樹脂組成物可以是能夠被輻射光固化且能用鹼水溶液顯影的鹼顯影類型。當將感光性樹脂組成物在基板上疊層並且藉由光化射線輻射以形成用於彩色濾光片的圖案時，感光性樹脂組成物藉由光化射線起反應，因此與非反應區相比急劇地劣化了反應區的溶解度，因此，只有非反應區可被選擇性地溶解。這樣，去除非曝光區的溶液稱為顯影液，並且所述顯影液分為兩種類型如有機溶劑型和鹼顯影型。由於有機溶劑型顯影液引起大氣污染且對人體造成傷害，所以以環境為考量， 可使用鹼顯影型溶液。根據一個實施例的感光性樹脂組成物使用鹼顯影型溶液，因此考量到環境因素，可合適地使用。
另一個實施例提供了使用上述感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片。
製造彩色濾光片的方法如下。
在玻璃基板上形成約0.5μm至約10μm厚的樹脂組成物層，上述感光性樹脂組成物以適當的方法如旋塗、滾塗、噴塗等進行塗佈。
隨後，具有樹脂組成物層的基板藉由光輻射形成彩色濾光片所需的圖案。輻射可使用UV、電子束或X-射線作為光源來進行，UV可以例如，在約190nm至約450nm的區域內，具體地，約200nm至約400nm進行輻射。輻射可進一步使用光致抗蝕劑罩幕來進行。以這樣的方式進行輻射過程之後，曝光於光源的樹脂組成物層用顯影液進行處理。在此，樹脂組成物層中的非曝光區被溶解且形成了用於彩色濾光片的圖案。所述過程可重複與所需要的顏色數同樣多的次數，獲得具有所需圖案的彩色濾光片。此外，當經上述過程顯影獲得的圖像圖案藉由重新加熱或向其中輻射光化射線而固化時，可提高抗裂性、耐溶劑性等。
下面將參照實例更詳細地說明本發明。但是，這些實例，不應在任何意義上理解為限制本發明的範圍。
(著色劑) 製備實例1
由下列化學式4表示的化合物和由下列化學式5表示的另一種化合物按照以下組成用攪拌器捏合。捏合後，捏合的化合物在室溫下乾燥以除去溶劑，從而製備著色劑。
由化學式4表示的化合物：1g
由化學式5表示的化合物：5g
溶劑(丙二醇甲基乙基乙酸酯，西格瑪奧德里奇(Sigma-Aldrich))：94ml
在上述化學式5中，X-為C6F5B-。
製備實例2
根據與製備實例1相同的方法以下列組成製造著色劑。
黃色顏料(顏料Y138)：2g
紅色染料(顏料R254)：9g
分散劑(BYK163，BYK)：1.5g
丙烯酸類黏合劑(100H，SMS)：1.5g
溶劑(丙二醇甲基乙基乙酸酯，西格瑪奧德里奇)：86ml
(感光性樹脂組成物) 實例1與比較例1
以下表1中提供的組成將下列的光聚合引發劑溶解於下列溶劑中，且在室溫下將溶液攪拌一小時。以表1中提供的組成將下列的丙烯酸類黏合劑樹脂和下列的丙烯酸類可光致聚合的單體加入到其中，且將混合物在室溫下攪拌一小時。以表1中提供的組成將下列的氟類表面活性劑加入其中，並且將形成的混合物在室溫下攪拌一小時。以表1中提供的組成將根據製備實例的著色劑加入其中，將混合物在室溫下攪拌2小時，並且將溶液過濾三次以除去雜質，從而製備了根據實例1和比較例1的每種感光性樹脂組成物。用於製造感光性樹脂組成物的組成如下。
(A)著色劑
(A-1)根據製備實例1的著色劑
(A-2)根據製備實例2的著色劑
(B)丙烯酸類黏合劑樹脂(聚甲基丙烯酸苄酯樹脂(NPR1520)，味元商業股份有限公司(Miwon Commercial Co.,Ltd.))
(C)丙烯酸類可光致聚合的單體(二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA)，日本化藥股份有限公司)
(D)光聚合引發劑(肟類化合物(CGI-124，BASF))
(E)溶劑(丙二醇甲基乙基乙酸酯，西格瑪奧德里奇)
(F)氟類表面活性劑(F-554，DIC公司)
評估：感光性樹脂組成物的光譜特性
藉由使用塗佈設備(三笠股份有限公司，MIKASA Co.,Ltd.)，在玻璃基板上塗佈3.0μm至4.0μm厚的根據實例1和比較例1的每種感光性樹脂組成物，且在熱板上乾燥，獲得薄膜。將獲得的膜暴露於曝光劑量為100mJ/cm2的光下且在條件為230℃的烘箱中烘烤30分鐘。膜的透光率、顏色座標和亮度藉由使用分光光度計(大塚電子股份有限公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)，MCPD 3000)進行測量，結果示於下列的表2中。
參見表2，與根據比較例1的感光性樹脂組成物相比，使 用根據實例1的根據一個實施例的著色劑的感光性樹脂組成物顯示了高亮度與對比度和優異的透光率。
雖然本發明結合目前認為實用的示例性實施例進行說明，應理解，本發明不限於所公開的實施例，而是，相反地，旨在涵蓋包含在所附申請專利範圍的精神和範圍內的各種各樣的修改和等效安排。因此，上述的實施例應理解為是示例性的但不以任何方式限制本發明。

Claims (8)

  1. 一種感光性樹脂組成物，包括(A)著色劑，其包含由下列化學式1表示的化合物和由化學式2表示的化合物；(B)丙烯酸類黏合劑樹脂；(C)可光致聚合的單體；(D)光聚合引發劑；和(E)溶劑， 其中，在上述化學式1中，R1至R13各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基或包括羧基的脂肪族有機基團，並且R10至R13中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，在上述化學式2中，R14至R19各自獨立地為氫、鹵素、經取代的或未經取代的C1至C10烷基、磺酸基或包括羧基的脂肪族有機基團， R14和R15中的一個或多個為包括羧基的脂肪族有機基團，並且X-為CF3SO3 -、Cl-、C6F5B-或C6H5SO3 -，其中所述包括羧基的脂肪族有機基團由下列化學式3表示： 其中在上述化學式3中，L1和L2各自獨立地為單鍵或者經取代的或未經取代的C1至C10伸烷基。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中在上述化學式1中，R1至R4中的兩個各自獨立地為鹵素，而餘下的兩個各自獨立地為磺酸基，R5至R9各自獨立地為氫，並且R10至R13中的一個為包括羧基的脂肪族有機基團，而餘下的三個為鹵素。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中在上述化學式2中，R14至R15各自獨立地為包括羧基的脂肪族有機基團，並且R16至R19各自獨立地為經取代的或未經取代的C1至C10烷基。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述著色劑(A)包含重量比為1：5至1：10的由上述化學式1表示的化合物和由上述化學式2表示的化合物。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述可光致聚合的單體(C)包含如下物質：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、雙酚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、雙酚A環氧(甲基)丙烯酸酯、乙二醇單甲醚(甲基)丙烯酸酯、三羥基甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯醯氧基乙基磷酸酯、酚醛環氧基(甲基)丙烯酸酯或它們的組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述感光性樹脂組成物包含1wt%至10wt%的所述著色劑(A)；1wt%至10wt%的所述丙烯酸類黏合劑樹脂(B)；3wt%至13wt%的所述可光致聚合的單體(C)；0.1wt%至3wt%的所述光聚合引發劑(D)，以及餘量的所述溶劑(E)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物，其中所述感光性樹脂組成物進一步包含選自以下的至少一種添加劑：丙 二酸、3-氨基-1,2-丙二醇、具有乙烯基或(甲基)丙烯醯氧基的矽烷類偶聯劑、流平劑、氟類表面活性劑、和自由基聚合引發劑。
  8. 一種使用如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物的彩色濾光片。
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