TWI719007B - 自發光感光性樹脂組合物、含有由其製造的色轉換層的顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明涉及自發光感光性樹脂組合物、含有由其製造的色轉換層的顯示裝置,更詳細而言,涉及含有螢光染料、光聚合性化合物、肟酯系光聚合引發劑、黏結劑樹脂、及溶劑的自發光感光性樹脂組合物、含有由其製造的色轉換層的顯示裝置。含有所述組成的色轉換層解決了現有的濾色片引起的光效率的降低和光引發劑引起的光效率的降低及黃變引起的問題,將其導入顯示裝置時,維持高的亮度,確保優異的色轉換特性和高的光效率,由此可實現高品位的鮮明的畫質。
Description
本發明涉及可通過確保優異的色轉換特性和高的螢光效率來實現高品位的畫質的自發光感光性樹脂組合物、含有由其製造的色轉換層的顯示裝置。
最近的顯示器產業正實現從CRT(陰極射線管)到PDP(等離子體顯示器面板)、OLED(有機發光二極體)、LCD(液晶顯示器)等所代表的平板顯示器的急劇變化。其中,LCD被廣泛用於幾乎所有產業中所使用的圖像顯示裝置,其應用範圍持續擴大。
LCD在由背光單元產生的白色光透過液晶單元的同時調節透射率,將透過紅色(Red)、綠色(Green)、藍色(Blue)的濾色片出來的三原色混合而實現全色。
作為背光單元的光源,使用CCFL(冷陰極螢光燈),但在該情況下,背光單元必須總是對CCFL施加電源,因此引起電力消耗的問題。另外,與現有的CRT相比,約70%水準的色再現率、添加水銀引起的環境污染的問題作為缺點被
指出。
作為用於解決所述問題的代替品,現在正在積極地對使用了LED(發光二極體)的背光單元進行研究。在使用LED作為背光單元的情況下,高於NTSC(國家電視系統委員會)色再現範圍規範的100%,可向消費者提供更鮮明的畫質。
因此,在同種產業界中,為了提高背光光源的效率,提出了採用變更濾色片及LCD面板的材料及結構等的方式。
濾色片在塗佈含有顏料或染料的分散組合物後,通過構圖工序形成各種顏色的像素,但這樣的顏料及染料引起使背光光源的透過效率降低的問題。所述透過效率的降低結果使顯示裝置的色再現性降低,結果難以實現高品質的畫面。
色再現性低的問題可通過增加濾色片的光效率來解決,因此,提出了增加濾色片的厚度或在其上層疊或接近地導入色轉換層(或光轉換層)的方式。
圖1為表示顯示裝置內的色轉換層的作用的示意圖,如圖1所示,由背光1產生的光源可通過色轉換層3及濾色片5而直接使光效率增加。
色轉換層的組成中使用了現有的染料、顏料,但僅利用這樣的染料及顏料難以期待光效率的提高,反而會產生亮度變低的問題。因此,提出了使用螢光物質作為色轉換層3的物質。
螢光物質被由背光1發出的藍色的光激發,使所述藍色
光的波長發生變化並向正面方向射出光,射出呈現紅色的白色光或呈現綠色的白色光等白色光,結果使光效率提高。
申請了大量針對具有螢光物質的色轉換層的專利,其中,韓國專利公開第2012-0048218號提及顯示裝置,所述顯示裝置具有光轉換部,所述光轉換部配置在背光單元和基板之間或配置在快門部的上部配置,具有將藍色或紫外線波長帶的入射光轉換為規定波長帶的光的至少1個螢光物質。
韓國專利公開第2013-0083807號提出使光效率提高的具備背光單元的液晶顯示裝置,此時,為了提高光效率,示出導入螢光體、量子點(Quantum Dot)、白色散射體、電致發光(Electroluminescence)物質及光致發光(Photoluminesence)物質這樣的色轉換物質。
日本特開第2013-077825號中,為了提高白色發光二極體(LED)的亮度,示出導入由綠色發光螢光體構成的色轉換層的方式。
這些專利謀求通過導入含有螢光體等的色轉換層來提高顯示裝置的品質,但此時,並未直接提及色轉換層的形成方法,即使提及,也僅示出在單純分散於溶劑中後進行濕式塗敷的方式。
如圖1中所示,色轉換層可分別對應於濾色片的紅色R及綠色G像素部而形成為圖案,但此時,用於色轉換層的數百微米大小的螢光體未溶解於溶劑而為分散的狀態,因此難以實現微細圖案,不易調節厚度等物性。
這樣的困難性可通過使用了感光性樹脂組合物的光刻方式實現微細圖案來解決。
在通常的感光性樹脂組合物的情況下,為了聚合,需要使用光引發劑,但不僅因由所述光引發劑生成的自由基使螢光體的螢光效率降低,而且帶來在光刻工序中進行的後烘焙工序中因光引發劑而使色轉換層黃變等新的問題。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:韓國專利公開第2012-0048218號
專利文獻2:韓國專利公開第2013-0083807號
專利文獻3:日本特開第2013-077825號
本發明是為了解決上述問題而完成的,其提供自發光感光性樹脂組合物,所述自發光感光性樹脂組合物通過以特定含量使用特定的光聚合引發劑,從而顯示優異的色轉換特性和高的螢光效率,通過含有特定的黏結劑樹脂,從而可提高顯影速度及密合性。
另外、本發明的其它目的在於提供顯示裝置,所述顯示裝置通過具有含有所述自發光感光性樹脂組合物的色轉換層,可實現高品位的鮮明的畫質。
為了實現上述目的,本發明涉及用於形成色轉換層的
組合物,其特徵在於,含有螢光染料、抗氧化劑、黏結劑樹脂、光聚合性化合物、肟酯系光聚合引發劑、及溶劑。
另外,本發明涉及顯示裝置,其特徵在於,包含利用所述自發光感光性樹脂組合物製造的色轉換層。
本發明涉及的自發光感光性樹脂組合物可以解決濾色片引起的光效率的降低和光引發劑引起的光效率的降低及黃變引起的問題。
導入了利用所述自發光感光性樹脂組合物製造的色轉換層的顯示裝置維持高的亮度,確保優異的色轉換特性和高的光效率,由此可實現高品位的鮮明的畫質。
1‧‧‧基板
3‧‧‧色轉換層
5‧‧‧濾色片
圖1為表示顯示裝置內的色轉換層的作用的示意圖。
本發明示出可用於顯示裝置的色轉換層的自發光感光性樹脂組合物。
色轉換層為了提高因使用濾色片而造成的降低了的光效率而鄰接地位於上述濾色片(參照圖1),以對應於濾色片的紅色R、綠色G圖案的方式由微細圖案構成。
以下,對自發光感光性樹脂組合物進行詳細說明。
本發明含有螢光染料、光聚合性化合物、光聚合引發劑、黏結劑樹脂及溶劑。
特別是在本發明中,示出在色轉換層的組成中含有螢
光染料和特定的光聚合引發劑作為必需成分的感光性樹脂組合物,上述螢光染料的自發放出所帶來的螢光效率帶來整體光效率的提高,感光性樹脂組合物可形成微細圖案,高感度的光聚合引發劑確保防止螢光效率的降低的效果。
更詳細而言,本發明涉及的二苯基硫醚結構的肟酯系引發劑或咔唑結構的肟酯系引發劑為高感度,少量即可達到充分的固化率,因此可抑制螢光效率降低。
與上述螢光染料一起,本發明涉及的自發光感光性樹脂組合物含有黏結劑樹脂、光聚合性化合物、光聚合引發劑、溶劑。
以下,說明各組成。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中所含有的螢光染料可以舉出:在色指數(Colour Index)[The Society of Dyers[0119]and Colourists出版]中被分類為溶劑(Solvent)、酸性(Acid)、鹼性(Basic)、活性(reactive)、直接(Direct)、分散(Disperse)、或還原(Vat)的染料等。更具體而言,可以舉出如下所述的色指數(C.I.)序號的染料,但並不限定於這些。
C.I.溶劑黃25、79、81、82、83、89;C.I.酸性黃7、23、25、42、65、76;C.I.活性黃2、76、116;C.I.直接黃4、28、44、86、132;C.I.分散黃54、76;C.I.溶劑橙41、54、56、99;C.I.酸性橙56、74、95、108、149、162;
C.I.活性橙16;C.I.直接橙26;C.I.溶劑紅24、49、90、91、118、119、122、124、125、127、130、132、160、218;C.I.酸性紅73、91、92、97、138、151、211、274、289;C.I.酸性紫102;C.I.溶劑綠1、5;C.I.酸性綠3、5、9、25、28;C.I.鹼性綠1;C.I.還原綠1等。
作為一般的螢光染料,包含3-(2-苯並噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素6)、3-(2-苯並咪唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素7)、香豆素135等香豆素系染料。另外,也可以使用溶劑黃43、溶劑黃44這樣的萘二甲醯亞胺系染料。另外,也可應用各種低分子發光材料、各種高分子發光材料。
包含二乙基喹吖啶酮(DEQ)等喹吖啶酮衍生物;4-二氰基亞甲基-2-甲基-6-(對-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM-1、(I))、DCM-2(II)、及DCJTB(III)等花青色素;4,4-二氟-1,3,5,7-四苯基-4-硼雜-3a,4a-二氮雜-s-引達省(IV)、路瑪近F紅、尼羅紅(V)等。另外,也可以使用若丹明B、若丹明6G等呫噸系色素、或吡啶1等吡啶系色素,包含3-(2-苯並噻唑基(benzothiazolyl))-7-二乙基氨基香豆素(diethylamino coumarin)(香豆素6)、3-(2-苯並咪唑基(benzimidazolyl))-7-二乙基氨基香豆素(香豆素7)、香豆素135等香豆素系色素;
溶劑黃(Solvent Yellow)43、溶劑黃44等萘二甲醯亞胺系色素這樣的低分子系有機螢光色素。或者,也可以使用聚亞苯基(polyphenylene)、聚亞芳基(polyarylene)、聚芴(polyfluorene)所代表的高分子螢光材料作為色轉換色素。
根據情況,也可以使用2種以上的色素的混合物作為色轉換色素。色素混合物的使用在如從藍色光向紅色光的轉換時等那樣波長移位寬度寬的情況下為有效的手段。色素混合物可以為上述色素之間的混合物。另外,也可以為上述的色素和下述的色素的混合物。優選二乙基喹吖啶酮(diethylquinacridone、DEQ)等喹吖啶酮衍生物;4-二氰基亞甲基(Dicyanomethylene)-2-甲基、(對-二甲基氨基苯乙烯基(Dimethylaminostyryl))-4H-吡喃(DCM-1、(I))、DCM-2(II)、及DCJTB(III)等花青色素;4,4-二氟(difluoro)-1,3,5,7-四苯基(tetraphenyl)-4-硼雜(bora)-3a,4a-二氮雜(diaza)-s-引達省(indacene)(IV);路瑪近(Lumogen)F紅、路瑪近(Lumogen)F橙、路瑪近(Lumogen)F黃、尼羅紅(Nile Red)(V))、若丹明(rhodamine)B、若丹明6G等呫噸(xanthene)系色素;及吡啶(pyridine)1等吡啶系色素等。
上述螢光染料可以相對於自發光感光性樹脂組合物的總重量,含有0.1~30重量%,優選含有0.1~20重量%。
在上述範圍含有螢光染料時,在色轉換層的圖案形成中不會引起問題,也可期待充分的光效率的提高。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中所含有的光聚合性化合物為可通過光及後述的光聚合引發劑的作用聚合的
化合物,可以舉出:單官能單體、2官能單體、其它的多官能單體等。作為單官能單體的具體例,可以舉出:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯烷酮等。作為2官能單體的具體例,可以舉出: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、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作為其它的多官能單體的具體例,可以舉出: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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。這些中,優選使用2官能以上的多官能單體。
上述光聚合性化合物相對於自發光感光性樹脂組合物的固體成分的總重量,在5~60重量%、優選地7~50重量%的範圍使用。若在上述範圍含有光聚合性化合物,則像素部的強度、平滑性變得良好。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中含有的光聚合引發劑含有肟酯系光聚合引發劑作為必需成分。上述肟酯系光聚合引發劑可以為選自由下述化學式1~化學式9所示的化合物構成的組中的1種以上。
(所述化學式1中,R1為-R4-R5,此時,R4為碳數1~4的亞烷基,R5為碳數3~8的烷基或環烷基,R2為碳數1~8的烷基或苯基,R3為羥基、或者被碳數1~8的烷基取代或未取代的碳數1~8的烷基、苯基、苄基、或二苯基硫醚基。)
(所述化學式2中,R6為碳數1~8的烷基或苯基,R7為-R8-R9,此時,R8為碳數1~4的亞烷基;R9為碳數3~8的烷基或環烷基。)
(所述化學式3中,X表示鹵素原子、或碳數1~8的烷基,R10~R12各自獨立地表示-R、-OR、-COR、-SR、-CONRR’、或-CN,此時,所述R及R’表示碳數1~8的烷基、碳數6~12的芳基、碳數7~13的芳烷基、或5~7元雜環基,這些可以被選自由鹵素原子及5~7元雜環基構成的組中的1種以上取代,這些中,烷基及芳烷基的亞烷基部分可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵中斷,另外,R及R’可以一起形成環,R13~R16各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、或碳數1~8的烷基,X為鹵素原子、或碳原子數1~8的烷基,Y1~Y3各自獨立地為S、O、或Se,m表示0~4的整數,p表示0~5的整數,q表示0或1。)
優選地,在上述化學式1中,作為R及R’所示的烷基,例如可以舉出:甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、叔辛基、壬基、異壬基、癸基、異癸基、乙烯基、芳基、丁烯基、乙炔基、丙炔基、甲氧基乙基、乙氧基乙基、丙氧基乙基、甲氧基乙氧基乙基、乙氧基乙氧基乙基、丙氧基乙氧基乙基、甲氧基丙基、單氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氟乙基、全氟乙基、
2-(苯並噁唑-2’-基)乙烯基等,其中,優選碳原子數1~8的烷基。
另外,作為R及R’所示的芳基,例如可以舉出:苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、氯苯基、萘基、蒽基(anthryl)、菲基(phenanthrenyl)等,其中,優選碳原子數6~12的芳基。另外,作為R及R’所示的芳烷基,例如可以優選地舉出:苄基、氯苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基、苯基乙基、苯基乙烯基等碳原子數7~13的芳烷基。作為R及R’所示的雜環基,例如可以優選地舉出:吡啶基、嘧啶基、呋喃基(furyl)、噻吩基等碳原子數5~7的雜環基。另外,作為R及R’可一起形成的環,例如可以優選地舉出:哌啶環、嗎啉環等碳原子數5~7的環。另外,R及R’也可以被氟、氯、溴、碘等鹵素元素取代,或被吡啶基、嘧啶基、呋喃基、苯並噁唑-2-基、四氫吡喃基、吡咯烷基(pyrrolidyl)、咪唑基、吡唑烷基(pyrazolidyl)、噻唑烷基(thiazolidyl)、異噻唑烷基(isothiazolidyl)、噁唑烷基(oxazolidyl)、異噁唑烷基(isooxazolidyl)、哌啶基(piperidyl)、哌嗪基(piperadyl)、嗎啉基等碳原子數5~7的雜環基取代。
作為X所示的鹵素原子,可以舉出:氟、氯、溴、碘。另外,X所示的烷基可以舉出被鹵素原子取代或未被取代的甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、叔辛基。
上述化學式3中,作為R16、R17、R18、R19所示的鹵素
原子,可以舉出:氟、氯、溴、碘。
另外,上述化學式3中,R16、R17、R18、R19所示的烷基可以舉出被鹵素原子取代或未被取代的甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、異戊基、叔戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、叔辛基。
上述化學式3所示的本發明的肟酯化合物優選可以為下述的化合物。
作為具有化學式3的結構的市售品,可以舉出N-1919(株式會社ADEKA)等。
(上述化學式4中,R17~R26各自獨立地為氫、鹵素、碳數1~20的烷基、碳數6~20的芳基、碳數1~20的烷氧基、碳數7~40的芳基烷基、碳數1~20的羥基烷基、碳數2~40的羥基烷氧基烷基、或碳數3~20的環烷基。)
上述R17~R26具體而言可以為氫、溴、氯、碘、甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、異戊基、正己基、異己基、苯基、萘基、聯苯基、三聯苯基、蒽基、茚基、菲基、甲氧基、乙氧基、正丙氧基、異丙氧基、正丁氧基、異丁氧基、叔丁氧基、羥基甲基、
羥基乙基、羥基正丙基、羥基正丁基、羥基異丁基、羥基正戊基、羥基異戊基、羥基正己基、羥基異己基、羥基甲氧基甲基、羥基甲氧基乙基、羥基甲氧基丙基、羥基甲氧基丁基、羥基乙氧基甲基、羥基乙氧基乙基、羥基乙氧基丙基、羥基乙氧基丁基、羥基乙氧基戊基、或羥基乙氧基己基。
優選地,上述R17為氫、甲基、乙基、丙基、或丁基;R18為甲基、乙基、或丙基;R19為甲基、乙基、丙基、或丁基;R20~R26可以為氫。
作為本發明中使用的芴系引發劑,代表性地可以舉出下述的化合物,但並不限定於下述的例子,可以使用所有作為符合上述條件的化合物的該領域中公知的化合物。
(所述化學式6中,X表示鹵素原子或烷基,R30、R31及R32各自獨立地表示R、OR、COR、SR、CONRR’、或CN,R及R’表示烷基、芳基、芳烷基、或雜環基,這些可以被選自由鹵原子及雜環基構成的組中的1種以上取代,這些中,烷基及芳烷基的亞烷基部分可以被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵、酯鍵中斷,另外,R及R’可以一起形成環。Y1表示氧原子、硫原子、或硒原子,A表示雜環基,
m表示0~4的整數,p表示0~5的整數,q表示0或1。)
(所述化學式7中,R33、R34、R35、X、Y1、m、p及q與上述化學式6相同,R36、R37、R38及R39各自獨立地表示氫原子、鹵素原子、或烷基,Y2及Y3各自獨立地表示氧原子、硫原子、或硒原子。)
(所述化學式8中,R40、R41、R42、X、Y1、m、p及q與上述化學式6相同,X’表示鹵素原子或烷基,r表示0~4的整數。)
(所述化學式9中,R43、R44、R45、X、Y1、m、p及q與上述化學式6相同,X”表示鹵素原子或烷基,s表示0~4的整數。)
另外,也可以在不損害本發明的效果的範圍內追加地並用上述以外的光聚合引發劑。代表性地,優選使用選自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯咪唑系化合物及噻噸酮系化合物構成的組中的1種以上的化合物。
作為上述苯乙酮系化合物的具體例,可以舉出:二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶醯二甲基縮酮、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-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)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-(二甲基氨基)-1-(4-嗎啉代苯基)丁烷-1-酮等。
作為上述二苯甲酮系化合物,有例如二苯甲酮、0-苯甲醯基苯甲酸甲酯、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。
作為上述三嗪系化合物的具體例,可以舉出: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-(4-二乙基氨基-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。
作為上述聯咪唑化合物的具體例,可以舉出: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、或4,4’,5,5’位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。這些中,優選使用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(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-聯咪唑。
作為上述噻噸酮系化合物,例如有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。
本發明涉及的自發光感光性樹脂組合物可進一步含有光聚合引發輔助劑。本發明涉及的自發光感光性樹脂組合物通過追加地含有光聚合引發輔助劑,感度進一步變高,可提高生產率。
上述光聚合引發輔助劑例如可優選使用選自由胺化合物、羧酸化合物、具有硫醇基的有機硫化合物構成的組中的1種以上的化合物。
作為上述胺化合物,優選使用芳香族胺化合物,具體而言,可以使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等脂肪族胺化合物、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4’-雙(二甲基氨基)二苯甲酮(通稱:米蚩酮)、4,4’-雙(二乙基氨基)二苯甲酮等。
上述羧酸化合物優選為芳香族雜醋酸類,具體而言,可以舉出:苯基硫代醋酸、甲基苯基硫代醋酸、乙基苯基硫代醋酸、甲基乙基苯基硫代醋酸、二甲基苯基硫代醋酸、甲氧基苯基硫代醋酸、二甲氧基苯基硫代醋酸、氯苯基硫代醋酸、二氯苯基硫代醋酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基醋酸、萘基硫代醋酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基醋酸等。
作為上述具有硫醇基的有機硫化合物的具體例,可以舉出:2-巰基苯並噻唑、1,4-雙(3-巰基丁醯氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巰基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羥甲基丙烷三(3-巰基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巰基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巰基丙酸酯)、四甘醇雙(3-巰基丙酸酯)等。
上述光聚合引發劑以固體成分為基準,相對於光聚合性化合物和黏結劑樹脂的含量的合計100重量份,可以含有0.1~40重量份,優選含有1~30重量份。
在上述範圍內含有上述光聚合引發劑時,自發光感光性樹脂組合物高感度化,曝光時間縮短,因此,生產率提
高,可維持高解析度,故優選。另外,使用上述條件的組合物形成的像素部的強度和上述像素部的表面中的平滑性變得良好。
另外,在進一步含有上述光聚合引發輔助劑的情況下,上述光聚合引發輔助劑以固體成分為基準,相對於光聚合性化合物和黏結劑樹脂的含量的合計100重量份,可以含有0.1~40重量份,優選含有1~30重量份。另外,若上述光聚合引發輔助劑的使用量在上述0.1~40重量份的範圍內,則提供如下效果:自發光感光性樹脂組合物的感度進一步變高,使用上述組合物形成的濾色片的生產率提高。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中含有的黏結劑樹脂通常具有通過光、熱的作用產生的反應性及鹼溶解性,作為著色材料的分散介質發揮作用。本發明的自發光感光性樹脂組合物中含有的黏結劑樹脂作為相對於螢光染料的黏結劑樹脂發揮作用,只要為可溶解於在用於製造濾色片的顯影階段中所使用的鹼性顯影液的黏結劑樹脂,則均可使用。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中含有的黏結劑樹脂也可以為含有1個以上下述化學式10的重複單元的共聚物。優選可以追加地舉出:含羧基單體及可與該單體共聚的其它單體的共聚物等。
(所述化學式10中,R46、R47、R48、R49各自獨立地為氫、鹵素基團、C1~C10的烷基;C5~C10的環烷基、或C6~C20的芳基,此時,所述芳基可以用N、O、或S取代,n為0或1。)
本發明中提及的鹵素為氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)、或碘(I)。
本發明中提及的烷基包含直鏈狀或分支狀,作為一例,包含甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正辛基、正癸基等。
本發明中提及的環烷基包含環丙基、環丙基甲基、環戊基、環己基、金剛烷基、以及取代和未取代冰片基、降冰片基、及降冰片烯基等。
本發明中提及的芳基包含苯基、聯苯基、三聯苯基、均二苯乙烯基、萘基、蒽基、菲基、芘基等。
此時,黏結劑樹脂可含有所有n為1的重複單元和n為0的重複單元,n為1的重複單元將下述化學式11的單體聚合而成,n為0的重複單元將下述化學式12的單體聚合而成,以下詳細地進行說明。
通過含有如上所述的吡喃或呋喃結構的化學式10的黏結劑樹脂,顯影速度變快,因此在工序方面有利。
在上述黏結劑樹脂中,化學式10的重複單元的含量比率相對於黏結劑樹脂的總重量,為5~50重量%,優選為10~40重量%,更優選為25~40重量%。若在上述範圍內,則具有密合性和透過性的優點。
此時,化學式10可以將1個以上化學式11及化學式12的單體聚合來表示。
(所述化學式11中,R50、R51、R52、R53各自獨立地為氫、鹵素基團、C1~C10的烷基;C5~C10的環烷基、或C6~C20的芳基,此時,所述芳基可以用N、O、或S取代。)
作為一例,在本發明的實施方式中,可直接製造滿足化學式11的結構的物質或購入市售的產品來使用,可通過甲基-2-(溴甲基)-丙烯酸酯(Aldrich公司產品)和三乙胺(Aldrich公司產品)、甲基-2-(羥基甲基)-丙烯酸酯(Aldrich公司產品)的聚合而得到。作為上述聚合中所使用的溶劑,可使用丙二醇甲基醚(TCI公司產品)及2,2’-偶氮雙異丁腈(Wako公司產品)等。
(所述化學式12中,R54、R55、R56、R57各自獨立地為氫、鹵素基團、C1~C10的烷基;C5~C10的環烷基、或C6~C20的芳基,此時,所述芳基可以用N、O、或S取代。)
含有上述化學式12的重複單元的共聚物可使用取代或者未取代的二氫呋喃等或通過上述化學式11這樣的方法聚合,這樣的物質可直接製造或購入市售的產品來使用。
作為含羧基單體,例如可以舉出:不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和三羧酸等分子中具有1個以上羧基的不飽和多元羧酸等不飽和羧酸等。
在此,作為不飽和單羧酸,例如可以舉出:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。作為不飽和二羧酸,例如可以舉出:馬來酸、富馬酸、衣康酸、檸康酸、中康酸等。不飽和多元羧酸也可以為酸酐,具體而言,可以舉出:馬來酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等。另外,不飽和多元羧酸也可以為其的單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯,例如可以舉出:琥珀酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、琥珀酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯等。不飽和多元羧酸也可以為其兩末端的二羧基聚合物的單
(甲基)丙烯酸酯,例如可以舉出:ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。
這些含羧基單體可以各自單獨使用或混合使用2種以上。作為可與上述含羧基單體共聚的其它單體,例如可以舉出: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、鄰乙烯基苄基甲基醚、間乙烯基苄基甲基醚、對乙烯基苄基甲基醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油基醚、間乙烯基苄基縮水甘油基醚、對乙烯基苄基縮水甘油基醚、茚等芳香族乙烯基化合物;丙烯酸甲酯、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、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、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、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸2-甲氧基乙酯、丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸2-苯氧基乙酯、甲氧基二甘醇丙烯酸酯、
甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸二環戊二烯酯、甲基丙烯酸二環戊二烯酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、甘油單丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯等不飽和羧酸酯類;丙烯酸2-氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-氨基丙酯、甲基丙烯酸2-氨基丙酯、丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸3-氨基丙酯、甲基丙烯酸3-氨基丙酯、丙烯酸3-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不飽和羧酸氨基烷基酯類;丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等不飽和羧酸縮水甘油酯類;醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯類;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基縮水甘油基醚等不飽和醚類;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏二氰乙烯等氰化乙烯基化合物;丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥基乙基丙烯醯胺、N-2-羥基乙基甲基丙烯醯胺等不飽和醯胺類;馬來醯亞胺、苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等不飽和醯亞胺類;1,3-丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共軛二烯類;及聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、
聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯、聚矽氧烷的在聚合物分支鏈的末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的巨大單體類等。
這些單體可以各自單獨使用或混合使用2種以上。特別是作為可與上述含羧基單體共聚的其它單體,具有降冰片基骨架的單體、具有金剛烷骨架的單體、具有松香骨架的單體等膨鬆性單體存在使相對介電常數值降低的傾向,因此優選。
這些單體可以各自單獨使用或混合使用2種以上。在上述黏結劑樹脂為含羧基單體及可與該單體共聚的其它單體的共聚物的情況下,由上述含羧基單體衍生的結構單元的含量比率,相對於構成上述共聚物的結構單元的總含量,以重量比計,為10~50重量%,優選為15~40重量%,更優選為25~40重量%。若由上述含羧基單體衍生的結構單元的含量比率以上述基準計為10~50重量%,則相對於顯影液的溶解性良好,在顯影時準確地形成圖案,故優選。另外,可與含羧基單體共聚的其它單體的含量,相對於構成上述共聚物的結構單元的總含量,以重量比計為10~50重量%,優選為15~40重量%,更優選為25~40重量%。
上述黏結劑樹脂相對於本發明的自發光感光性樹脂組合物中的固體成分的總重量,在1~60重量%、優選地5~50重量%的範圍使用。若以上述基準計在1~60重量%的範圍內含有黏結劑樹脂,則溶解性良好且圖案的形成優異,故優選。
作為本發明的黏結劑樹脂,酸值優選20~200(KOHmg/g)的範圍。若酸值在上述範圍,則顯影液中的溶解性提高,非露出部容易溶解,感度增加,結果露出部的圖案在顯影時殘留而改善殘膜率(film remaining ratio),從而優選。在此,酸值為作為將丙烯酸系聚合物1g中和所需的氫氧化鉀的量(mg)測得的值,通常可通過使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。另外,優選通過凝膠滲透色譜(GPC;以四氫呋喃作為洗脫溶劑)測得的聚苯乙烯換算重均分子量(以下簡稱為“重均分子量”)為3,000~200,000、優選為5,000~100,000的黏結劑樹脂。若分子量在上述範圍,則存在塗膜的硬度提高、殘膜率高、顯影液中的非露出部的溶解性優異且解析度提高的傾向,從而優選。
黏結劑樹脂的分子量分佈[重均分子量(Mw)/數均分子量(Mn)]優選為1.5~6.0,更優選為1.8~4.0。若分子量分佈[重均分子量(Mw)/數均分子量(Mn)]為1.5~6.0,則顯影性優異,故優選。
對本發明的自發光感光性樹脂組合物中含有的溶劑沒有特別限制,可以使用自發光感光性樹脂組合物的領域中所使用的各種有機溶劑。其具體例可以舉出:乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單丁基醚等乙二醇單烷基醚類、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚類、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯類、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙
酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、及甲氧基戊基乙酸酯等亞烷基二醇烷基醚乙酸酯類、苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烴類、甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮、環己酮等酮類、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油等醇類、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類、γ-丁內酯等環狀酯類等。上述溶劑中,從塗佈性、乾燥性的方面考慮,可以優選舉出沸點為100℃~200℃的有機溶劑,可以更優選舉出:亞烷基二醇烷基醚乙酸酯類、酮類、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯類,可以進一步優選舉出:丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。這些溶劑可以各自單獨使用或混合使用2種以上。
本發明的自發光感光性樹脂組合物中的溶劑的含量,相對於自發光感光性樹脂組合物的全體重量,通常為60~90重量%,優選為70~85重量%。
若上述溶劑的含量在上述範圍以內含有,則在用輥塗機、旋塗機、狹縫旋轉塗佈機、狹縫塗佈機(也稱為模壓塗佈機)、噴墨等塗佈裝置塗佈時,塗佈性變得良好。
在本發明的自發光感光性樹脂組合物中,也可以根據需要並用填充劑、其它的高分子化合物、顏料分散劑、密合促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防凝聚劑等添加劑。填充劑的具體例可例示玻璃、二氧化矽、氧化鋁等。作為其它的高分子化合物,具體而言,可以舉出:環氧樹脂、
馬來醯亞胺樹脂等固化性樹脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等熱塑性樹脂等。作為顏料分散劑,可使用市售的表面活性劑,例如可以舉出:矽系表面活性劑、氟系表面活性劑、酯系表面活性劑、陽離子系表面活性劑、陰離子系表面活性劑、非離子系表面活性劑、兩性表面活性劑等表面活性劑等。這些可各自單獨使用或組合使用2種以上。作為上述表面活性劑,例如有聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯基醚類、聚乙二醇二酯類、失水山梨醇脂肪酸酯類、脂肪酸改性聚酯類、叔胺改性聚氨酯類、聚乙烯亞胺類等,此外,作為商品名,可以舉出:KP(信越化學工業(株)製造)、 (POLYFLOW)(共榮社化學(株)製造)、(EFTOP)(Tohkem Products公司製造)、(MEGAFAC)(大日本油墨化學工業(株)製造)、 (Flourad)(住友3M(株)製造)、(Asahi guard)、(Surflon)(以上為旭硝子(株)製造)、 (SOLSPERSE)(Zeneca(株)製造)、EFKA(EFKA化學公司製造)、PB821(味之素(株)製造)等。作為密合促進劑,例如可以舉出: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-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙氧基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-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-巰基丙基三甲氧基矽烷等。作為抗氧化劑,具體而言,可以舉出:2,2’-硫代雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚等。作為紫外線吸收劑,具體而言,可以舉出: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。作為防凝聚劑,具體而言,可以舉出:聚丙烯酸鈉等。
本發明的自發光感光性樹脂組合物例如可通過如下所述的方法來製造。將染料預先進行溶劑混合而使其溶解。此時,根據需要使用顏料分散劑,另外,也有時配合黏結劑樹脂的一部分或全部。在得到的分散液(以下也稱為研磨基料)中進一步添加剩餘的黏結劑樹脂、光聚合性化合物、及光聚合引發劑、根據需要所使用的其它的成分、根據需要追加的溶劑以使其成為規定的濃度,得到目標的自發光感光性樹脂組合物。
如以下那樣基於實施例對本發明更詳細地進行說明,但僅為例示,本發明的範圍並不限定於這些實施方式。本發明的範圍示於申請專利範圍,並且包含與申請專利範圍的記錄均等的含義及範圍內的所有變更。另外,以下表示含量的”%”及”份”只要沒有特別說明,則為質量基準。
合成例1.黏結劑樹脂B1
準備具備攪拌機、溫度計、回流冷凝管、滴液漏斗及氮導入管的燒瓶,另一方面,作為單體滴液漏斗,投入苄基馬來醯亞胺74.8g(0.20摩爾)、丙烯酸43.2g(0.30摩爾)、乙
烯基甲苯118.0g(0.50摩爾)、叔丁基過氧-2-乙基己酸酯4g、丙二醇單甲基醚乙酸酯(PGMEA)40g後攪拌混合而準備,作為鏈轉移劑滴加槽,放入正十二烷硫醇6g、PGMEA24g並攪拌混合而準備。
然後,在燒瓶中導入PGMEA395g,將燒瓶內的氣氛從空氣變為氮氣後,一邊攪拌一邊將燒瓶的溫度升溫至90℃。接著,由滴液漏斗開始滴加單體及鏈轉移劑。滴加一邊維持90℃一邊分別在2小時期間進行,在1小時之後升溫至110℃並維持3小時後,導入氮導入管,開始氧/氮=5/95(v/v)混合氣體的鼓泡。接著,將甲基丙烯酸縮水甘油酯28.4g[(0.10摩爾)、(相對於用於本反應的丙烯酸的羧基為33摩爾%)]、2,2’-亞甲基雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)0.4g、三乙胺0.8g投入燒瓶內,在110℃下繼續8小時反應,得到固體成分的酸值為70mgKOH/g的黏結劑樹脂B1。利用GPC測得的黏結劑樹脂B1的重均分子量為16,000。
合成例2.黏結劑樹脂B2
在具備攪拌機、溫度計、回流冷凝管、滴液漏斗及氮導入管的燒瓶中導入丙二醇單甲基醚乙酸酯182g,將燒瓶內的氣氛從空氣變為氮氣後,升溫至100℃後,由滴液漏斗經2小時向燒瓶中滴加在含有甲基丙烯酸苄酯70.5g(0.40摩爾)、甲基丙烯酸45.0g(0.50摩爾)、碳環(isocyclic)骨架的單甲基丙烯酸酯44.5g(0.10摩爾)、及丙二醇單甲基醚乙酸酯136g的混合物中添加了偶氮二異丁腈3.6g而成的溶液,在100℃下進一步繼續攪拌5小時。
接著,將燒瓶內的氣氛從氮氣變為空氣,將甲基丙烯酸縮水甘油酯30g[0.2摩爾、(相對於用於本反應的甲基丙烯酸的羧基為40摩爾%)]、三(二甲基氨基甲基)苯酚0.9g及氫醌0.145g投入燒瓶內,在110℃下繼續6小時反應,得到固體成分的酸值為99mgKOH/g的黏結劑樹脂B2。利用GPC測得的黏結劑樹脂B2的重均分子量為28,000。
合成例3.黏結劑樹脂B3
在具備攪拌機、溫度計、回流冷凝管、滴液漏斗及氮導入管的燒瓶中導入丙二醇單甲基醚乙酸酯182g,將燒瓶內的氣氛從空氣變為氮氣後,升溫至100℃,由滴液漏斗經2小時向燒瓶中滴加在含有甲基丙烯酸苄酯70.5g(0.40摩爾)、甲基丙烯酸45.0g(0.50摩爾)、2-(2-甲基)金剛烷基甲基丙烯酸酯22.0g(0.10摩爾)、及丙二醇單甲基醚乙酸酯136g的混合物中溶解偶氮二異丁腈3.6g而成的溶液,在100℃下進一步繼續攪拌5小時。
接著,將燒瓶內的氣氛從氮氣變為空氣,將甲基丙烯酸縮水甘油酯30g[0.2摩爾、(相對於用於本反應的甲基丙烯酸的羧基為40摩爾%)]、三(二甲基氨基甲基)苯酚0.9g及氫醌0.145g投入燒瓶內,在110℃下繼續6小時反應,得到固體成分的酸值為99mgKOH/g的黏結劑樹脂B3。利用GPC測得的黏結劑樹脂B3的重均分子量為23,000。
合成例4:含有化學式11所示的單體的黏結劑樹脂B4
在裝備有滴液漏斗、溫度計、冷凝管、攪拌器的四口燒瓶中放入甲基-2-(溴甲基)-丙烯酸酯(Aldrich公司產
品)23.3g、三乙胺(Aldrich公司產品)15.8g、及丙二醇甲基醚(TCI公司產品)115.0g,將四口燒瓶的內部置換為氮氣。接著,將燒瓶加熱至90℃後,經1小時滴加甲基-2-(羥基甲基)-丙烯酸酯(Aldrich公司產品)15.1g、2,2’-偶氮二異丁腈(Wako公司產品)3.2g、及丙二醇甲基醚(TCI公司產品)110.0g的混合溶液,進行0.5小時聚合反應,生成含有吡喃的聚合物。
接著,經1小時緩慢滴加甲基丙烯酸37.5g、甲基丙烯酸甲酯19.0g、丙二醇甲基醚225.0g、及2,2’-偶氮二異丁腈(Wako公司產品)3.2g的混合溶液,實施8小時聚合後,在室溫下放冷。將四口燒瓶的內部置換為氮氣後,在燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯(三菱人造絲公司產品)61.5重量份、四正丁基溴化銨(TCI公司產品)3.6g、及對甲氧基苯酚(純正公司產品)0.15g,在80℃下實施12小時反應,對共聚物的羧基加成GMA,得到黏結劑樹脂B4。利用GPC測得的黏結劑樹脂B4的重均分子量為23,000。
合成例5:含有化學式12所示的單體的黏結劑樹脂B5
在裝備有滴液漏斗、溫度計、冷凝管、攪拌器的四口燒瓶中放入甲基丙烯酸(共榮公司產品)37.5g、甲基丙烯酸甲酯(共榮公司產品)19.0g、2,5-二氫呋喃(TCI公司產品)9.1g及丙二醇甲基醚(TCI公司產品)225.0g,將四口燒瓶的內部置換為氮氣。接著,將燒瓶加熱至70℃後,經1小時緩慢滴加甲基丙烯酸37.5g、甲基丙烯酸甲酯19.0g、2,5-二氫呋喃9.1g、丙二醇甲基醚225.0g、及2,2’-偶氮二異丁腈(Wako公司產品)3.2g的混合溶液。
聚合8小時後,將結果物在室溫下放冷後,將四口燒瓶的內部置換為氮氣後,在燒瓶中添加甲基丙烯酸縮水甘油酯(三菱人造絲公司產品)61.5重量份、四正丁基溴化銨(TCI公司產品)3.6g、及對甲氧基苯酚(純正公司產品)0.15g,在80℃下實施12小時反應,對共聚物的羧基加成GMA,得到黏結劑樹脂B5。利用GPC測得的黏結劑樹脂B5的重均分子量為17,000。
實施例1~5及比較例1~3:色轉換層的製造
在混合器中添加溶劑後,在其中添加染料、黏結劑樹脂、光聚合性化合物、及光聚合引發劑,通過攪拌均勻混合,製造自發光感光性樹脂組合物。此時,組合物採用下述表1及表2的組成。
將上述得到的感光性樹脂組合物通過旋塗法塗佈在玻璃基板上後,置於加熱板上並在100℃的溫度下維持3分鐘,形成薄膜。
接著,在上述薄膜上照射紫外線。此時,紫外線光源使用Ushio電機(株)製造的超高壓水銀燈(商品名USH-250D),在大氣氣氛下以40mJ/cm2的曝光量(365nm)進行光照射,未使用特別的光學濾波器。
將上述紫外線所照射的薄膜在pH12.5的KOH水溶液顯影溶液中使用噴霧顯影器顯影60秒鐘後,用220℃的加熱烘箱加熱20分鐘來製造圖案。上述製造的自發光顏色色轉換層圖案的膜厚度為3.0μm。
實驗例:發光強度的測定
為了確認上述實施例1~5及比較例1~3中得到的色轉換層的螢光效率是否增加,使用量子效率測定器(QE-1000、大塚公司製造)測定相對於各個塗敷基板的發光PL。此時,將得到的結果示於下述表3,此時,所測定的發光強度越高,意味著螢光效率越高。
若參照上述表3,則可知實施例1~5與比較例1~3相比,發光強度值高,因此,實施例1~5的螢光效率優異。
實驗例:耐熱性評價
使用上述實施例1~5和比較例1~3中製造的感光性樹脂組合物製造濾色片。具體而言,將上述各個自發光感光性樹脂組合物通過旋塗法塗佈在2英寸見方的玻璃基板(Corning公司製造、“EAGLE XG”)上後,置於加熱板上並在100℃的溫度下維持3分鐘,形成薄膜。接著,在上述薄膜上載置以1~100%的範圍階梯狀地改變透射率的圖案和具有1μm~50μm的線/間隙圖案的試驗光掩模,使與試驗光掩模的間隔為100μm,照射紫外線。此時,紫外線光源使用含有所有g、h、i射線的1KW的高壓水銀燈以100mJ/cm2的照度進行照射,未使用特別的光學濾波器。將上述紫外線所照射的薄膜在pH10.5的KOH水溶液顯影溶液中浸漬2分鐘進行顯影。將上述薄膜所塗佈的玻璃板使用蒸
餾水清洗後,噴吹氮氣進行乾燥,用200℃的加熱烘箱加熱25分鐘,製造濾色片。上述所製造的濾色片的膜厚度為2.0μm。
耐熱性
關於耐熱性,測定在230℃下加熱120分鐘後的色變化值(△Eab)進行評價。△Eab為基於CIE1976(L*、a*、b*)空間的表色系的由以下彩度公式要求的值。(日本色彩學會編新編色彩科學手冊(昭和60年)第266頁)。
△E*ab={(△L)2+(△a)2+(△b)2}1/2
[耐熱性評價基準]
○:△E*ab值:3以下
△:△E*ab值:3~10以下
X:△E*ab值:超過10
實驗例:耐光性評價
使用上述實施例1~5和比較例1~3中製造的感光性樹脂組合物製造濾色片。具體而言,將上述各個自發光感光性樹脂組合物通過旋塗法塗佈在2英寸見方的玻璃基板(Corning公司製造、”EAGLE XG”)上後,置於加熱板上並在100℃的溫度下維持3分鐘,形成薄膜。接著,在上述薄膜上載置以1~100%的範圍階梯狀地改變透射率的圖案和具有1μm~50μm的線/間隙圖案的試驗光掩模,使與試驗光掩模的間隔為100μm,照射紫外線。此時,紫外線光源使用含有所有g、h、i射線的1KW的高壓水銀燈以100mJ/cm2的照度進行照射,未使用特別的光學濾波器。將上述紫外線所照射的薄膜在pH10.5的KOH水溶液顯影溶液中浸漬2
分鐘進行顯影。將上述薄膜所塗佈的玻璃板使用蒸餾水清洗後,噴吹氮氣進行乾燥,用200℃的加熱烘箱加熱25分鐘,製造濾色片。上述所製造的濾色片的膜厚度為2.0μm。
耐光性
對耐光性而言,利用色度計(Olympus公司製造、OSP-200)測定上述實驗例中製作的基板的色度和透射率,對色座標的測定結束了的基板在耐光性裝備(ATLAS公司CPS+裝備)照射200hr後,利用色度計(Olympus公司製造、OSP-200)再次測定色度和透射率。
△Eab為基於CIE1976(L*、a*、b*)空間的表色系的由以下彩度公式要求的值。(日本色彩學會編新編色彩科學手冊(昭和60年)第266頁)。
△E*ab={(△L)2+(△a)2+(△b)2}1/2
[耐光性評價基準]
○:△E*ab值:3以下
△:△E*ab值:3~10以下
X:△E*ab值:超過10
實驗例:顯影速度
將實施例1~5及比較例1~3的著色感光性樹脂組合物分別通過旋塗法塗佈在玻璃基板上後,置於加熱板上並在100℃的溫度下維持3分鐘,形成薄膜後,通過沒有光掩模的整面曝光照射50mJ/cm2的紫外線後,使用膜厚測定裝置(DEKTAK6M;Veeco公司製造)測定圖案的膜厚。將厚度的測定結束的基板再次在pH10.5的KOH水溶液顯影溶液中浸漬80秒鐘進行顯影後,對非曝光部的部分確認有無自發光感光性樹脂組合物的殘留。
[顯影速度評價基準]
顯影時,測定並示出非曝光部完全溶解於顯影液所花費的時間。將未顯影的情況表示為”×”。
若參照上述表3,則可知使用本發明涉及的含有吡喃或呋喃結構的黏結劑樹脂製造的實施例1~5的耐熱性及耐光性優異,顯影速度也快。相反,在比較例1~3的情況下,可以確認顯影速度也慢,耐熱性及耐光性均不優異。
以上,參照附圖對本發明的實施例進行了說明,但本發明並不限定於上述的實施例,可變形為互相不同的多種多樣的方式,但本發明所屬技術領域中的具有通常知識的技術人員應當理解可在不變更本發明的技術思想、必要的特徵的情況下以其它的具體方式實施。因此,以上所述的實施例在所有方面均為例示,必須理解並非用於限定。
1‧‧‧基板
3‧‧‧色轉換層
5‧‧‧濾色片
Claims (6)
- 一種自發光感光性樹脂組合物,其為用於形成色轉換層的組合物,其中含有螢光染料、光聚合性化合物、光聚合引發劑、黏結劑樹脂及溶劑,其中,所述螢光染料包含香豆素系染料,所述光聚合引發劑為肟酯系光聚合引發劑;其中所述肟酯系光聚合引發劑為選自由下述化學式1~9所示的化合物構成的組中的1種以上:
- 如請求項1之自發光感光性樹脂組合物,其中所述黏結劑樹脂含有全部n為1的重複單元和n為0的重複單元。
- 如請求項1之自發光感光性樹脂組合物,其中所述光聚合引發劑進一步含有選自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯咪唑系化合物及噻噸酮系化合物構成的組中的1種以上。
- 如請求項1之自發光感光性樹脂組合物,其中所述自發光感光性樹脂組合物進一步含有選自由胺化合物、羧酸化合物、及具有硫醇基的有機硫化合物構成的組中的1種以上的光聚合引發輔助劑。
- 如請求項1之自發光感光性樹脂組合物,其中相對於所述自發光感光性樹脂組合物的固體成分的總重量,含有螢光染料0.1~30重量%、光聚合性化合物5~60重量%、及黏結劑樹脂1~60重量%,以固體成分為基準,以所述光聚合性化合物和黏結劑樹脂的含量的合計100重量份為基準,含有0.1~40重量份的光聚合引發劑。
- 一種顯示裝置,其在基板的上部含有利用請求項1至5中任一項之自發光感光性樹脂組合物製造的色轉換 層。
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