TWI608296B - 感光性樹脂組合物、感光性樹脂層以及彩色濾光片 - Google Patents

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Description

感光性樹脂組合物、感光性樹脂層以及彩色濾 光片 [相關申請案的交叉引用]
本申請案主張2016年1月11日在韓國智慧財產權局提交的韓國專利申請案第10-2016-0003222號的優先權及權益，所述專利申請案的全部內容併入本案供參考。
本發明是有關於一種樹脂組合物，且特別是有關於一種感光性樹脂組合物、感光性樹脂層以及彩色濾光片。
藉由使用顏料型感光性樹脂組合物製造的彩色濾光片由於顏料粒徑而在亮度及對比率方面具有限制。此外，在其為圖像感測器的彩色成像裝置的情況下，其要求具有較小的分散粒徑以提供精細的圖案。為了回應上述的要求，已連續嘗試通過製備包含不形成粒子的染料代替顏料的感光性樹脂組合物而提供具有改善的色彩特徵(例如亮度和對比率)的彩色濾光片。
然而，染料(尤其具有單分子結構的染料)的持久性差，因此指出所述染料不適用於彩色濾光片的製造過程。舉例來說，包含單分子染料的感光性樹脂組合物可能在彩色濾光片的製造過程期間由於高溫熱歷史而造成染料之間的聚結和洗脫問題，並且其在與其它材料一起加工時，染料的持久性差。也就是說，包含染料型感光性樹脂組合物的彩色濾光片可能引起色彩特徵和可靠性方面的問題。
因此，已持續對適用作感光性樹脂組合物的著色劑的化合物(特別是具有優良色彩再現性的化合物)進行研究。
本發明的一實施例提供一種感光性樹脂組合物。
本發明的另一實施例提供一種使用感光性樹脂組合物製造的彩色濾光片。
本發明的又一實施例提供一種包含感光性樹脂層的彩色濾光片。
本發明的一實施例提供一種感光性樹脂組合物，包含作為著色劑的由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物。
[化學式1]
在化學式1及化學式2中，R1至R16獨立地為氫原子、氯原子、溴原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基，限制條件為R1至R16中的一個至三個為溴原子，且R17至R21獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基。
R1至R16可獨立地為氯原子或溴原子。
R17至R19以及R21可獨立地為氫原子並且R20可為經取代或未經取代的C1至C20烷基。
由化學式1表示的化合物可為綠色顏料並且由化學式2 表示的化合物可為黃色顏料。
由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物可以20：80至80：20的重量比被包含。
由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物可以50：50至75：25的重量比被包含。
以感光性樹脂組合物的總量計，著色劑可以10wt%至30wt%的量被包含。
感光性樹脂組合物還可包含粘合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑、抗氧化劑以及溶劑。
粘合劑樹脂可為丙烯酸系粘合劑樹脂。
感光性樹脂組合物還可包含環氧系粘合劑樹脂。
抗氧化劑可由化學式3表示。
在化學式3中， L1至L8獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20亞烷基、經取代或未經取代的C3至C20亞環烷基或經取代或未經取代的C6至C20亞芳基，R22至R41獨立地為氫原子、鹵素原子、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或經取代或未經取代的C6至C20芳基，R22至R26中的至少一個、R27至R31中的至少一個、R32至R36中的至少一個以及R37至R41中的至少一個為羥基，且R22至R26中的至少兩個、R27至R31中的至少兩個、R32至R36中的至少兩個以及R37至R41中的至少兩個為叔丁基。
L1至L8可獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20亞烷基。
抗氧化劑可由化學式4表示。
抗氧化劑可由化學式5表示。
以感光性樹脂組合物的總量計，感光性樹脂組合物可包含10wt%至30wt%的著色劑；1wt%至30wt%的粘合劑樹脂；1wt%至20wt%的光可聚合單體；0.1wt%至10wt%的光聚合起始劑；0.01wt%至1wt%的抗氧化劑；以及剩餘量的溶劑。
感光性樹脂組合物還可包含環氧化合物、矽烷偶合劑、表面活性劑或其組合。
本發明的另一實施例提供一種使用感光性樹脂組合物製造的感光性樹脂層。
本發明的又一實施例提供一種包含感光性樹脂層的彩色濾光片。
本發明的其它實施例包含在以下實施方式中。
本發明的根據一實施例的感光性樹脂組合物即使不使用過量著色劑仍可獲得具有高色彩再現性的色座標，並且可提供具有改善的亮度、耐熱性和耐化學性的彩色濾光片。
在下文中詳細闡述本發明的實施例。然而，這些實施例為示例性的，本發明不限於此並且本發明由權利要求的範圍所界定。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，術語“經取代”是指官能團的至少一個氫經至少一個選自以下的取代基置換：鹵素(F、Br、Cl或I)、羥基、硝基、氰基、氨基(NH2、NH(R200)或N(R201)(R202)，其中R200、R201和R202為相同或不同的，且獨立地為C1至C10烷基)、脒基、肼基、腙基、羧基、經取代或未經取代的烷基、經取代或未經取代的烯基、經取代或未經取代的炔基、經取代或未經取代的烷氧基、經取代或未經取代的脂環族有機基團、經取代或未經取代的芳基以及經取代或未經取代的雜環基。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，術語“烷基”是指C1至C20烷基且尤其C1至C15烷基，術語“環烷基”是指C3至C20環烷基且尤其C3至C18環烷基，術語“烷氧基”是指C1至 C20烷氧基且尤其C1至C18烷氧基，術語“芳基”是指C6至C20芳基且尤其C6至C18芳基，術語“烯基”是指C2至C20烯基且尤其C2至C18烯基，術語“亞烷基”是指C1至C20亞烷基且尤其C1至C18亞烷基，且術語“亞芳基”是指C6至C20亞芳基且尤其C6至C16亞芳基。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，術語“脂族有機基團”是指C1至C20烷基、C2至C20烯基、C2至C20炔基、C1至C20亞烷基、C2至C20亞烯基或C2至C20亞炔基，且尤其是C1至C15烷基、C2至C15烯基、C2至C15炔基、C1至C15亞烷基、C2至C15亞烯基或C2至C15亞炔基，術語“脂環族有機基團”是指C3至C20環烷基、C3至C20環烯基、C3至C20環炔基、C3至C20亞環烷基、C3至C20亞環烯基或C3至C20亞環炔基，且尤其是C3至C15環烷基、C3至C15環烯基、C3至C15環炔基、C3至C15亞環烷基、C3至C15亞環烯基或C3至C15亞環炔基，術語“芳族有機基團”是指C6至C20芳基或C6至C20亞芳基，且尤其是C6至C16芳基或C6至C16亞芳基，術語“雜環基”是指C2至C20環烷基、C2至C20亞環烷基、C2至C20環烯基、C2至C20亞環烯基、C2至C20環炔基、C2至C20亞環炔基、在環中包含1至3個選自O、S、N、P、Si和其組合的雜原子的C2至C20雜芳基或C2至C20亞雜芳基，且尤其是C2至C15環烷基、C2至C15亞環烷基、C2至C15環烯基、C2至C15亞環烯基、C2至C15環炔基、C2至C15亞環炔基、在環中包含1至 3個選自O、S、N、P、Si和其組合的雜原子的C2至C15雜芳基或C2至C15亞雜芳基。
在本說明書中，當不另外提供定義時，術語“組合”是指混合或共聚。此外，“共聚”是指嵌段共聚至無規共聚，且“共聚物”是指嵌段共聚物至無規共聚物。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，術語“雜”是指在化學式中包含至少一個選自N、O、S和P的雜原子。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，“(甲基)丙烯酸酯”是指“丙烯酸酯”和“甲基丙烯酸酯”兩者，並且“(甲基)丙烯酸”是指“丙烯酸”和“甲基丙烯酸”。
在本說明書的化學式中，除非另外提供特定定義，否則當化學鍵並未繪製在應給出處時，氫鍵結在所述位置處。
在本說明書中，當不另外提供特定定義時，“*”指示連接相同或不同原子或化學式的點。
在一實施例中，提供一種感光性樹脂組合物，包含作為著色劑的由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物。
[化學式1]
在化學式1及化學式2中，R1至R16獨立地為氫原子、氯原子、溴原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基，限制條件為R1至R16中的一個至三個為溴原子，且R17至R21獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基。
一般，彩色濾光片由紅色(R)、綠色(G)、藍色(B)的染料或顏料製成，且著色劑發揮將背光單元的白光轉換成每一對應色彩(紅色(R)、綠色(G)和藍色(B))的作用。近來，根據顯示行業的發展，更需要使用可達到與NTSC色座標相比色彩再現性更高的Adobe或DCI色座標，但僅僅由常規著色劑提供具有高色彩再現性的Adobe或DCI色座標是困難的。(與NTSC色座 標相比，Adobe或DCI色座標具有更寬的色彩再現性範圍，因此有利於獲得高色彩再現性。)另外，即使通過使用過量的常規著色劑以獲得合乎需要的色彩再現性，但可加工性由於過量的著色劑而不利地劣化。
然而，根據一實施例的包含著色劑的感光性樹脂組合物，其可提供具有高色彩再現性的Adobe或DCI色座標(即使使用少量的著色劑)，且同時確保可加工性和可靠性(耐熱性、耐化學性等)。
根據一實施例的感光性樹脂組合物還可包含粘合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑、抗氧化劑和溶劑以及著色劑。
在下文中，詳細闡述每一組分。
著色劑
根據一實施例的感光性樹脂組合物，其包含作為著色劑的由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物。
由化學式1表示的化合物可由於1至3個溴原子而獲得深色。
舉例來說，R1至R16可獨立地為氯原子或溴原子。
舉例來說，由化學式1表示的化合物包含1至3個溴原子及13至15個氯原子。在此種情況下，容易獲得更深並且更暗的色彩。
根據一實施例的感光性樹脂組合物，其除了包含由化學式1表示的化合物之外，還包含由化學式2表示的化合物作為著 色劑。尤其，在製造包含使用綠色感光性樹脂組合物獲得的感光性樹脂層的彩色濾光片時，與僅使用由化學式1表示的化合物的情況相比，可通過使用更少量的著色劑充分確保高色彩再現性、可加工性、可靠性等。
舉例來說，在化學式2中，R17至R19及R21可獨立地為氫原子，且R20可為經取代或未經取代的C1至C20烷基。
舉例來說，由化學式1表示的化合物可為綠色顏料並且由化學式2表示的化合物可為黃色顏料。
尤其，由化學式1表示的化合物可提供比常規綠色顏料更深並且更暗的綠色，且由化學式2表示的化合物可提供比常規黃色顏料更深並且更暗的黃色。
此外，如上所述，通過連同使用由化學式1表示的化合物作為綠色顏料及由化學式2表示的黃色顏料，著色劑的量可減少以改善可加工性，並且同時色座標可具有高色彩再現性。
舉例來說，當由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物以20：80至80：20(例如50：50至75：25，例如60：40至70：30)的重量比被包含時，可更多地改善色彩再現性。
以感光性樹脂組合物的總量計，可包含10wt%至30wt%量的著色劑。當包含所述量的範圍內的著色劑時，可增強色彩再現性，同時不使可靠性(例如耐熱性、耐化學性等)劣化。尤其，當以感光性樹脂組合物的總量計而包含小於10wt%的著色劑時，可靠性會劣化太多而無法提供具有優良的色彩特徵(例如亮度及對 比率)的彩色濾光片；另一方面，當以感光性樹脂組合物的總量計而包含大於30wt%的著色劑時，其可具有優良的色彩特徵，但會使可加工性劣化。
著色劑可以分散液形式包含在感光性樹脂組合物中。
著色劑的初級粒子直徑可為10nm至80nm，例如10nm至70nm。當初級粒子直徑在所述粒子直徑範圍內時，由於其穩定性優良且不必擔心圖元解析度劣化而為優選的。
分散液中所用的溶劑可為乙二醇乙酸酯、乙基溶纖劑、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二醇、環己酮、丙二醇甲基醚或3-甲氧基-1-丁醇，並且其中丙二醇甲基醚乙酸酯可為合乎需要的。在本文中，可合意地控制溶劑的量，使得分散液的固體含量可為5wt%至30wt%，但不限於此。
以分散液的100wt%計，其可包含剩餘量的溶劑，其可包含例如30wt%至90wt%、例如40wt%至90wt%、例如50wt%至90wt%、例如60wt%至90wt%、例如70wt%至90wt%、例如80wt%至90wt%的剩餘量的溶劑。
分散液還可包含分散劑。分散劑可為非離子型、陰離子型或陽離子型分散劑，例如聚烷二醇及其酯、聚氧化烯、多元醇酯環氧烷加成產物、醇環氧烷加成產物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基醯胺環氧烷加成產物、烷基胺等。這些分散劑可單獨或以兩種或多於兩種的所需組合形式使用。
以感光性樹脂組合物的總量計，其可包含0.01wt%至15 wt%的量的分散劑。當包含所述範圍內的分散劑時，感光性樹脂組合物由於改善的分散特性而具有優良的穩定性、可顯影性及圖案形成能力。
粘合劑樹脂
根據一實施例的感光性樹脂組合物可包含粘合劑樹脂，例如丙烯酸系粘合劑樹脂。
丙烯酸系粘合劑樹脂為第一烯系不飽和單體及可與其共聚合的第二烯系不飽和單體的共聚物，並且是包含至少一個丙烯酸系重複單元的樹脂。
丙烯酸系粘合劑樹脂可為第二烯系不飽和單體的共聚物。
第一烯系不飽和單體為包含至少一個羧基的烯系不飽和單體。所述單體的實例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、順丁烯二酸、衣康酸、反丁烯二酸或其組合。
以丙烯酸系粘合劑樹脂的總量計，可包含5wt%至50wt%、例如10wt%至40wt%的量的第一烯系不飽和單體。
第二烯系不飽和單體可為芳族乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基苯甲基甲醚等；不飽和羧酸酯化合物，例如(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-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥丁酯、(甲基)丙烯酸苯甲酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸苯酯等；不飽和羧酸氨基烷基酯化合物，例如(甲基)丙烯酸2-氨基乙酯、(甲基)丙烯酸2-二甲氨基乙酯等；羧酸乙烯基酯 化合物，例如乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等；不飽和羧酸縮水甘油基酯化合物，例如(甲基)丙烯酸縮水甘油基酯等；丙烯腈化合物，例如(甲基)丙烯腈等；不飽和醯胺化合物，例如(甲基)丙烯醯胺等；等等。這些可單獨或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
丙烯酸系粘合劑樹脂的特定實例可為(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、(甲基)丙烯酸/甲基丙烯酸苯甲酯/苯乙烯/甲基丙烯酸2-羥乙酯共聚物、甲基丙烯酸苯甲酯共聚物等，但不限於此。這些可單獨或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
丙烯酸系粘合劑樹脂的重量平均分子量可為3,000g/mol至150,000g/mol，例如5,000g/mol至50,000g/mol，例如6,000g/mol至10,000g/mol。當丙烯酸系粘合劑樹脂的重量平均分子量在所述範圍內時，感光性樹脂組合物可具有優良的物理及化學特性以及適當的粘度，維持適當的可顯影性及敏感性，並且在彩色濾光片的製造期間顯示出優良的與襯底緊密接觸的特性。
丙烯酸系粘合劑樹脂的酸值可為15mgKOH/g至60mgKOH/g，例如20mgKOH/g至50mgKOH/g。當丙烯酸系粘合劑樹脂的酸值在所述範圍內時，圖元具有優良的解析度。
固體形式的粘合劑樹脂可溶解於稍後將闡述的溶劑中。 以所溶解的粘合劑樹脂的總量計，其可包含15wt%至40wt%的量的固體形式的粘合劑樹脂。
以感光性樹脂組合物的總量計，其可包含0.5wt%至15wt%、例如1wt%至10wt%的量的粘合劑樹脂。當包含所述範圍內的粘合劑樹脂時，可改善可顯影性，並且在彩色濾光片的製造期間由於改善的交聯而可改善優良的表面光滑度。
根據一實施例的感光性樹脂組合物還可包含環氧系粘合劑樹脂。
環氧系粘合劑樹脂為包含環氧樹脂的樹脂，並且因此改善其耐熱性。環氧樹脂可為例如苯酚酚醛環氧樹脂、四甲基聯苯環氧樹脂、雙酚A環氧樹脂、雙酚F環氧樹脂、脂環環氧樹脂或其組合，但不限於此。
此外，環氧系粘合劑樹脂可有助於形成在顯影期間具有所需解析度的圖元，並同時確保著色劑的分散穩定性。尤其，環氧系粘合劑樹脂中的環氧樹脂可改善著色劑與粘合劑樹脂之間的相容性。
環氧樹脂的環氧當量可為150g/eq至200g/eq。當環氧當量在所述範圍內的環氧樹脂包含在粘合劑樹脂中時，粘合劑可改善圖案的固化度並促進著色劑在形成圖案的結構中的粘著性。
以感光性樹脂組合物的總量計，其可包含1wt%至30wt%、例如1wt%至20wt%的量的粘合劑樹脂。當存在所述範圍內的粘合劑樹脂時，可顯影性及交聯得以改善以在彩色濾光片的製造期間提供優良的表面光滑度。
光可聚合單體
光可聚合單體可為包含至少一個烯系不飽和雙鍵的(甲基)丙烯酸單官能或多官能酯。
光可聚合單體具有烯系不飽和雙鍵，且因此可在圖案形成過程的曝光期間引起足夠的聚合並形成具有優良的耐熱性、耐光性和耐化學性的圖案。
光可聚合單體的特定實例可為乙二醇二(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環氧基(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、磷酸三(甲基)丙烯醯氧基乙酯、酚醛環氧(甲基)丙烯酸酯等。
光可聚合單體的市售實例如下。單官能(甲基)丙烯酸酯可包含亞羅尼斯(Aronix)M-101®、M-111®、M-114®(東亞合成化工有限公司(Toagosei Chemistry Industry Co.,Ltd.))；卡亞拉得(KAYARAD)TC-110S®、TC-120S®(日本化藥有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.))；V-158®、V-2311®(大阪有機化工有限公司(Osaka Organic Chemical Ind.,Ltd.))等。二官能(甲基)丙烯酸 酯的實例可包含亞羅尼斯(Aronix)M-210®、M-240®、M-6200®(東亞化工有限公司)、卡亞拉得(KAYARAD)HDDA®、HX-220®、R-604®(日本化藥有限公司)、V-260®、V-312®、V-335 HP®(大阪有機化工有限公司)等。三官能(甲基)丙烯酸酯的實例可包含亞羅尼斯(Aronix)M-309®、M-400®、M-405®、M-450®、M-7100®、M-8030®、M-8060®(東亞化工有限公司)、卡亞拉得(KAYARAD)TMPTA®、DPCA-20®、DPCA-30®、DPCA-60®、DPCA-120®(日本化藥有限公司)、V-295®、V-300®、V-360®、V-GPT®、V-3PA®、V-400®(大阪有機化工有限公司)等。這些可單獨或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
光可聚合單體可用酸酐處理以改善可顯影性。
以感光性樹脂組合物的總量計，其可包含1wt%至20wt%、例如1wt%至10wt%的量的光可聚合單體。當包含所述範圍內的光可聚合單體時，光可聚合單體在圖案形成過程的曝光期間充分固化且具有優良的可靠性，並可改善鹼性顯影液的可顯影性。
光聚合起始劑
光聚合起始劑可為感光性樹脂組合物中常用的光聚合起始劑，例如苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物、安息香系化合物、肟系化合物等。
苯乙酮系化合物的實例可為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、2-二甲基氨基-2-(4-甲基-苯甲基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮等。
二苯甲酮系化合物的實例可為二苯甲酮、苯甲酸苯甲醯基酯、苯甲酸苯甲醯基甲酯、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-甲氧基二苯甲酮等。
噻噸酮系化合物的實例可為噻噸酮、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、2-氯噻噸酮等。
安息香系化合物的實例可為安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、苯甲基二甲基縮酮等。
三嗪系化合物的實例可為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-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘醯1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘醯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。
肟系化合物的實例可為O-醯基肟系化合物、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-哢唑-3-基]乙酮、O-乙氧羰基-α-氧氨基-1-苯基丙-1-酮等。O-醯基肟系化合物的特定實例可為1,2-辛二酮、2-二甲基氨基-2-(4-甲基苯甲基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁-1-酮、1-(4-苯硫基苯基)-丁-1,2-二酮2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1,2-二酮2-肟-O-苯甲酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-辛-1-酮肟-O-乙酸酯、1-(4-苯硫基苯基)-丁-1-酮肟-O-乙酸酯等。
除所述化合物之外，光聚合起始劑還可包含哢唑系化合物、二酮系化合物、硼酸鋶系化合物、重氮系化合物、咪唑系化合物、聯咪唑系化合物等。
光聚合起始劑可與能夠通過吸收光且被激發並隨後傳輸其能量而引起化學反應的光敏劑一起使用。
光敏劑的實例可為四乙二醇雙-3-巰基丙酸酯、季戊四醇四-3-巰基丙酸酯、二季戊四醇四-3-巰基丙酸酯等。
以感光性樹脂組合物的總量計，其可包含0.1wt%至10wt%、例如0.1wt%至5wt%的量的光聚合起始劑。當包含所述範圍內的光聚合起始劑時，在圖案形成過程的曝光期間發生充分的光聚合，可獲得優良的可靠性，可改善圖案的耐熱性、耐光性和耐化學性、解析度和緊密接觸特性，並且可防止透射率因非反應起始劑而劣化。
抗氧化劑
根據一實施例的感光性樹脂組合物還包含抗氧化劑且所述抗氧化劑可由化學式3表示。
在化學式3中，L1至L8獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20亞烷基、經取代或未經取代的C3至C20亞環烷基或經取代或未經取代的C6至C20亞芳基，R22至R41獨立地為氫原子、鹵素原子、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或經取代或未經取代的C6至C20芳基，R22至R26中的至少一個、R27至R31中的至少一個、R32至R36中的至少一個以及R37至R41中的至少一個為羥基，且R22至R26中的至少兩個、R27至R31中的至少兩個、R32至R36中的至少兩個以及R37至R41中的至少兩個為叔丁基。
抗氧化劑可由於化學式3的結構而具有優良的耐熱性和耐化學性。
一般來說，感光性樹脂組合物在後處理中在高溫下等產生自由基，並且所述自由基使組合物的耐熱性和耐化學性劣化。然 而，根據一實施例的感光性樹脂組合物還包含抗氧化劑以使自由基失活，且因此可確保優良的耐熱性和耐化學性。
尤其，在高溫下產生的自由基具有高反應性且與相鄰的氧反應(參照反應流程1)，且隨後快速與二叔丁基苯酚的羥基，即抗氧化劑中所包含的取代基鍵結並失活(參照反應流程2)。
[反應流程1]R‧+O2 → ROO‧
[反應流程2]ROO‧+二叔丁基苯酚的羥基 → ROOH
舉例來說，L1至L8可獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20亞烷基。
抗氧化劑可由化學式4表示。
舉例來說，抗氧化劑可由化學式5表示。
以感光性樹脂組合物的100wt%計，其可包含0.01wt%至1wt%、例如0.01wt%至0.5wt%、例如0.01wt%至0.1wt%的量的抗氧化劑。當抗氧化劑在所述範圍內時，色彩變化減至最少並且改善耐熱性及耐化學性。
溶劑
溶劑為具有與著色劑、粘合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑、抗氧化劑等的相容性，但不與其反應的材料。
溶劑的實例可包含醇，例如甲醇、乙醇等；醚，例如二氯乙醚、正丁醚、二異戊醚、苯甲醚、四氫呋喃等；二醇醚，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚等；乙酸溶纖劑，例如乙酸甲基溶纖劑、乙酸乙基溶纖劑、乙酸二乙基溶纖劑等；卡必醇，例如甲基乙基卡必醇、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、二乙二醇甲乙醚、二乙二醇二乙醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等；芳族烴，例如甲苯、二甲苯等；酮，例如甲乙酮、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，例如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等；乳酸酯，例如乳酸甲酯、乳酸乙酯等；氧基乙酸烷基酯，例如氧基乙酸甲酯、氧基乙酸乙酯、氧基乙酸丁酯等；烷氧基乙酸烷基酯，例如甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯等；3-氧基丙酸烷基酯，例如3-氧基丙酸甲酯、3-氧基丙酸乙酯等；3-烷氧基丙酸烷基酯，例如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-氧基丙酸烷基酯，例如2-氧基丙酸甲酯、2-氧基丙酸乙酯、2-氧基丙酸丙酯等；2-烷氧基丙酸烷基酯，例如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-氧基-2-甲基丙酸酯，例如2-氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-氧基-2-甲基丙酸乙酯等；2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯的單氧基單羧酸烷基酯，例如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等；酯，例如2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯等；酮酸酯，例如丙酮酸乙酯等。另外，還可使用高沸點溶劑，例如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、二甲亞碸、苯甲基乙基醚、二己醚、乙醯丙 酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苯甲醇、乙酸苯甲酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、γ-丁內酯、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、乙酸苯基溶纖劑等。
考慮到混溶性及反應性，可優選地使用二醇醚，例如乙二醇單乙醚等；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如乙酸乙基溶纖劑等；酯，例如2-羥基丙酸乙酯等；卡必醇，例如二乙二醇單甲醚等；丙二醇烷基醚乙酸酯，例如丙二醇甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯等。
溶劑是以剩餘量使用，以感光性樹脂組合物的總量計，其例如20wt%至90wt%。當包含所述範圍內的溶劑時，感光性樹脂組合物可具有適當的粘度，從而改善彩色濾光片的塗布特徵。
其它添加劑
感光性樹脂組合物還可包含環氧化合物、矽烷偶合劑、表面活性劑或其組合作為添加劑。
舉例來說，感光性樹脂組合物還可包含環氧化合物以改善與襯底緊密接觸的特性。
環氧化合物的實例可包含苯酚酚醛環氧化合物、四甲基聯苯環氧化合物、雙酚A環氧化合物、脂環環氧化合物或其組合。
以感光性樹脂組合物的100重量份計，其可包含0.01重量份至20重量份和例如0.1重量份至10重量份的量的環氧化合物。當包含所述範圍內的環氧化合物時，可改善緊密接觸特性、存儲特性等。
此外，感光性樹脂組合物還可包含具有反應性取代基(例如羧基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基、環氧基等)的矽烷偶合劑以改善其與襯底的粘著性。
矽烷系偶合劑的實例可包含三甲氧基矽烷基苯甲酸、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-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷、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。這些可單獨或以兩種或多於兩種的混合物形式使用。
以感光性樹脂組合物的100重量份計，其可包含0.01重量份至10重量份的量的矽烷偶合劑。當包含所述範圍內的矽烷偶合劑時，緊密接觸特性、存儲特性等可為優良的。
此外，必要時，感光性樹脂組合物還可包含表面活性劑以改善塗布特性且防止缺陷。
表面活性劑的實例可為BM-1000®及BM-1100®(BM化學公司(BM Chemie Inc.))；MEGAFACE F 142D®、F 172®、F 173®及F 183®(大日本油墨化學工業有限公司(Dainippon Ink Kagaku Kogyo Co.,Ltd.))；FULORAD FC-135®、FULORAD FC-170C®、FULORAD FC-430®及FULORAD FC-431®(住友3M有限公司(Sumitomo 3M Co.,Ltd.))；SURFLON S-112®、SURFLON S-113®、SURFLON S-131®、SURFLON S-141®及SURFLON S-145®(旭硝子有限公司(ASAHI Glass Co.,Ltd.))；以及SH-28PA®、SH-190®、SH-193®、SZ-6032®及SF-8428®等(東麗矽有限公司(Toray Silicone Co.,Ltd.))；迪愛生有限公司(DIC Co.,Ltd.)的F-482、F-484、F-478、F-554等。
以感光性樹脂組合物的100重量份計，其可包含0.001重量份至5重量份的量的表面活性劑。當包含所述範圍內的表面活性劑時，確保塗布均一性，未發現染色且對於玻璃襯底的濕潤性為優良的。
此外，除非感光性樹脂組合物的特性劣化，否則感光性樹脂組合物還可包含預定量的其它添加劑，例如氧化抑制劑、穩定劑等。
根據另一實施例，提供使用所述感光性樹脂組合物製造的彩色濾光片。
根據另一實施例，提供包含所述感光性樹脂層的彩色濾光片。
彩色濾光片的圖案形成過程如下。
所述過程包括：以旋塗、狹縫塗布、噴墨印刷等的方法將根據一實施例的感光性樹脂組合物塗布在支撐襯底上；乾燥所塗布的正性感光性樹脂組合物以形成感光性樹脂組合物膜；使正性感光性樹脂組合物膜曝光；使所曝光的正性感光性樹脂組合物膜在鹼性水溶液中顯影以獲得感光性樹脂層；以及對感光性樹脂層進行熱處理。圖案化過程的條件為相關領域中所熟知的且將不在本說明書中詳細說明。
在下文中，參照實例更詳細地說明本發明，然而，這些實 例在任何意義上均不應解釋為限制本發明的範圍。
(感光性樹脂組合物的合成)
實例1至實例5以及比較例1
根據表1中所示的組成，將以下光聚合起始劑溶解於以下溶劑中且隨後在室溫下攪拌2小時。向其中添加粘合劑樹脂及光可聚合單體且在室溫下攪拌2小時。向其中添加著色劑且在室溫下攪拌1小時，並且添加抗氧化劑及表面活性劑且在室溫下攪拌1小時。將所獲得的溶液過濾3次以去除雜質，由此獲得根據實例1至實例5以及比較例1的感光性樹脂組合物。用於製備感光性樹脂組合物的每一組分如下：粘合劑樹脂
(A)環氧系粘合劑樹脂(環氧當量：177g/eq)(EHPE-3150，DIC有限公司)
(B)丙烯酸系粘合劑樹脂(SKY-095或SKY-141，三星SDI(Samsung SDI))
光可聚合單體
光可聚合單體(二季戊四醇六丙烯酸酯(DPHA))(日本化藥有限公司)
光聚合起始劑
肟系化合物(IRGARCURE OXE01，由BASF製造)
著色劑
(A)包含G59(DIC有限公司)的顏料分散液(由ENF製 造)
(B)包含G58(DIC有限公司)的顏料分散液(由SKC製造)
(C)包含Y185(由YG化學(YG chem)製造)的顏料分散液(由SKC製造)
(D)包含Y138(山陽色素有限公司(SANYO COLOR WORKS,Ltd.))的顏料分散液(由SKC製造)
抗氧化劑
化學式5的抗氧化劑(IRGANOX 1010，由BASF製造)
溶劑
丙二醇單甲醚乙酸酯(PGMEA)
其它添加劑
表面活性劑(F-554，DIC有限公司)
評估1：感光性樹脂組合物的色彩特徵
根據實例1至實例5以及比較例1的每一感光性樹脂組合物分別用塗布設備(三笠有限公司(MIKASA Co.,Ltd.))塗布在玻璃襯底上且在加熱板上在90℃下乾燥，從而獲得每一膜。使膜在50mJ/cm2的曝光劑量下曝光且在230℃的烘箱條件下烘烤28分鐘。使膜再在230℃下烘烤1小時，在後烘烤(PSB)之前和之後，通過使用分光光度計(大塚電子有限公司(Otsuka Electronics Co.,Ltd.)，MCPD 3000)測量膜的色座標和亮度，且結果提供於表2中。基於色座標(Gy)計算色座標(Gx)和亮度(Y)。
評估2：感光性樹脂組合物的耐熱性及耐化學性
在測量評估1的色座標和亮度之後，計算測量之前與之後的變化值以展示耐熱性。此外，為了獲得耐化學性，將所獲得的薄膜樣本在室溫下浸於N-甲基吡咯烷酮(NMP)中10分鐘，取出並乾燥，與耐熱性的測量類似地通過色度計測量。接著，在del(E*)中計算且比較測量之前與之後的色差，並將結果顯示在下表3中。
評估耐熱性及耐化學性的參考如下： ○：烘烤之前與之後的色彩del(E*)小於2.5
△：烘烤之前與之後的色彩del(E*)大於或等於2.5且小於3.5
X：烘烤之前與之後的色彩del(E*)大於或等於3.5
評估3：感光性樹脂組合物的可圖案化性
根據實例1至實例5以及比較例1的每一感光性樹脂組合物分別用塗布設備(三笠有限公司)塗布在玻璃襯底上且在加熱板上在90℃下乾燥，從而獲得每一膜。使所獲得的每一膜在50mJ/cm2的曝光劑量下曝光且顯影以得到圖案。顯影液是通過稀釋由會明(Hoimyung)製造的KOH溶液來製備，且隨後監測顯示圖案的時間(秒，BP)。在此種情況下，BP可至少小於或等於43秒。 經顯影的圖案襯底在230℃的烘箱條件下烘烤30分鐘以完成圖案化。
所獲得的圖案通過光學顯微鏡光學放大500倍以測量所發現的孔洞和圖案的寬度。參照70μm的寬度和40μm的孔洞，通過由光學顯微鏡測量尺寸來監測可圖案化性，且結果顯示在下表4中。
圖案撕裂評估的參考如下： ○：當由裸眼觀察時，圖案周緣和緊密接觸力良好
△：當由裸眼觀察時，圖案被撕裂
X：當由裸眼觀察時，圖案被分層
經由表2至表4，證實與比較例1相比，根據本發明的實例1至實例5可提供高色彩再現性以及優良的可靠性及可加工性。
雖然本發明已結合目前視為實用的實例實施例加以闡述，但是應理解本發明不限於所公開的實施例，而是相反地意欲涵蓋包含在隨附權利要求的精神及範圍內的各種修改及等效配置。因此，應理解上述實施例為示例性的，而不以任何方式限制本發明。

Claims (17)

  1. 一種感光性樹脂組合物，其包含作為著色劑的由化學式1表示的化合物及由化學式2表示的化合物： 其中，在化學式1及化學式2中，R1至R16獨立地為氫原子、氯原子、溴原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基，限制條件為R1至R16中的一個至三個為溴原子，以及R17至R21獨立地為氫原子或經取代或未經取代的C1至C20烷基， 其中以所述感光性樹脂組合物的總量計，所述著色劑是以10wt%至30wt%的量被包含。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中R1至R16獨立地為氯原子或溴原子。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中R17至R19以及R21獨立地為氫原子，且R20為經取代或未經取代的C1至C20烷基。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述由化學式1表示的化合物為綠色顏料，且所述由化學式2表示的化合物為黃色顏料。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述由化學式1表示的化合物及所述由化學式2表示的化合物是以20：80至80：20的重量比被包含。
  6. 如申請專利範圍第5項所述的感光性樹脂組合物，其中所述由化學式1表示的化合物及所述由化學式2表示的化合物是以50：50至75：25的重量比被包含。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述感光性樹脂組合物還包含粘合劑樹脂、光可聚合單體、光聚合起始劑、抗氧化劑以及溶劑。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的感光性樹脂組合物，其中所述粘合劑樹脂是丙烯酸系粘合劑樹脂。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的感光性樹脂組合物，其中所述感光性樹脂組合物還包含環氧系粘合劑樹脂。
  10. 如申請專利範圍第7項所述的感光性樹脂組合物，其中所述抗氧化劑由化學式3表示： 其中，在化學式3中，L1至L8獨立地為單鍵、經取代或未經取代的C1至C20亞烷基、經取代或未經取代的C3至C20亞環烷基或經取代或未經取代的C6至C20亞芳基，R22至R41獨立地為氫原子、鹵素原子、羥基、經取代或未經取代的C1至C20烷基、經取代或未經取代的C1至C20烷氧基或經取代或未經取代的C6至C20芳基，R22至R26中的至少一個、R27至R31中的至少一個、R32至R36中的至少一個以及R37至R41中的至少一個為羥基，以及 R22至R26中的至少兩個、R27至R31中的至少兩個、R32至R36中的至少兩個以及R37至R41中的至少兩個為叔丁基。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的感光性樹脂組合物，其中L1至L8獨立地為單鍵或經取代或未經取代的C1至C20亞烷基。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的感光性樹脂組合物，其中所述抗氧化劑由化學式4表示：
  13. 如申請專利範圍第10項所述的感光性樹脂組合物，其中所述抗氧化劑由化學式5表示：[化學式5]
  14. 如申請專利範圍第7項所述的感光性樹脂組合物，其中以所述感光性樹脂組合物的總量計，所述感光性樹脂組合物更包含：1wt%至30wt%的所述粘合劑樹脂；1wt%至20wt%的所述光可聚合單體；0.1wt%至10wt%的所述光聚合起始劑；0.01wt%至1wt%的所述抗氧化劑；以及剩餘量的所述溶劑。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組合物，其中所述感光性樹脂組合物還包含環氧化合物、矽烷偶合劑、表面活性劑或其組合。
  16. 一種感光性有機層，其使用如申請專利範圍第1項第15項中的任一項所述的感光性樹脂組合物製造。
  17. 一種彩色濾光片，其包括如申請專利範圍第16項所述的感光性有機層。
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