TWI732073B - 藍色感光性樹脂組成物以及利用彼製造之彩色濾光片與影像顯示裝置 - Google Patents

藍色感光性樹脂組成物以及利用彼製造之彩色濾光片與影像顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明係關於一種藍色感光性樹脂組成物以及一種利用彼製造之彩色濾光片與影像顯示裝置，該藍色感光性樹脂組成物包括散射粒子、藍色著色劑、包含咔哚系黏結劑樹脂的黏結劑樹脂、光起始劑、光可聚合化合物及溶劑，該光可聚合化合物為含有環氧烷烴的光可聚合化合物。

Description

藍色感光性樹脂組成物以及利用彼製造之彩色濾光片與影像顯示裝置
本發明係關於一種藍色感光性樹脂組成物以及係關於一種利用該藍色感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片與影像顯示裝置。
彩色濾光片為一種薄膜型光學部件，其中從白光中提取三種顏色(即紅色、綠色及藍色)，從而能夠逐一畫素地(on a pixel-by-pixel basis)使用該三種顏色，且單個畫素之尺寸係接近數十微米至數百微米。此種彩色濾光片係被配置為包括依次堆疊的黑色矩陣層與畫素部分，黑色矩陣層以預定圖案形成於透明基板上以便遮蔽各個畫素之間的邊界，畫素部分由依預定順序排列以形成各個畫素的三種顏色(即，紅色(R)、綠色(G)及藍色(B))所構成。
近來，彩色濾光片係經由使用顏料分散型感光性樹脂(pigment-dispersion-type photosensitive resin)的顏料分散製程(pigment dispersion process)來製造。然而，在從光源發出的光通過彩色濾光片的過程中，一部分光係被彩色濾光片吸收，從而降低了光效率，且由於彩色濾光片中所含顏料之性質，顏色再現(color reproduction)之準確性可能下降。
為解決此等問題，已經提出一種使用包括量子點的自發光感光性樹脂組成物(self-emitting photosensitive resin composition)來製造彩色濾光片的方法。
具體而言，韓國專利申請公開案第2007-0094679號揭示一種由量子點形成以便增加顏色再現性的彩色濾光片層，以及韓國專利申請公開案第2009-0036373號揭示藉由透過用包括量子點磷光體的發光層代替現有的彩色濾光片來提高光效率，從而達到顯示品質之改善。
然而，到目前為止開發的用於製造彩色濾光片的感光性樹脂組成物係不能充分滿足例如以下要求：控制顯影速率而使之適於各製程，形成足夠精細的圖案，以及確保優異的光效率及視角。
[引用文獻列表] [專利文獻]
(專利文獻1)韓國專利申請公開案第2007-0094679號
(專利文獻2)韓國專利申請公開案第2009-0036373號
因此，本發明旨在提供一種藍色感光性樹脂組成物，其能夠實現彩色濾光片(特別是自發光彩色濾光片(self-emitting color filter))，彩色濾光片具有可控的顯影速率，可藉由移除精細圖案殘餘(fine pattern residue)而解決由加工殘餘所造成的問題，可減輕由顯示缺陷所造成的問題，且可確保優異的光效率及視角；以及提供一種利用彼製造之彩色濾光片與影像顯示裝置。
因此，本發明提供一種藍色感光性樹脂組成物，其包含散射粒子、藍色著色劑、包含咔哚系黏結劑樹脂(cardo-based binder resin)的黏結劑樹脂、光起始劑、光可聚合化合物、熱硬化劑(thermosetting agent)及溶劑，該光可聚合化合物為含有環氧烷烴(alkylene oxide)的光可聚合化合物。
另外，本發明提供了一種彩色濾光片，其包含一由上述藍色感光性樹脂組成物所形成的藍色圖案層。
另外，本發明提供一種影像顯示裝置，其包含上述彩色濾光片及一用於發出藍色光的光源。
根據本發明，藍色感光性樹脂組成物包括含有環氧烷烴的光可聚合化合物，且因此可實現彩色濾光片，彩色濾光片具有可控的顯影速率，可藉由移除圖案殘餘而解決由加工殘餘造成的問題，且可減輕顯示缺陷及光阻不均勻(resist unevenness)的問題。此外，可提供具有高品質影像及藉由錐度控制(taper control)而獲得的優異的視角之自發光彩色濾光片。
根據本發明，藍色感光性樹脂組成物可包括散射粒子、藍色著色劑、包含咔哚系黏結劑樹脂的黏結劑樹脂、光起始劑、光可聚合化合物、及溶劑。具體而言，藍色感光性樹脂組成物包括含有環氧烷烴的光可聚合化合物，藉此可控制包括藍色圖案層(使用本發明之藍色感光性樹脂組成物形成)之彩色濾光片之顯影速率，並可藉由移除圖案殘餘而解決由加工殘餘所造成的問題。此外，可提供可減輕顯示缺陷及光阻不均勻問題的彩色濾光片，尤其是自發光彩色濾光片。此外，可提供具有高品質影像及優異的視角的彩色濾光片，尤其是自發光彩色濾光片，以及提供一種包括彼之影像顯示裝置。
以下，將詳細描述本發明之構造。
散射粒子
在本發明中，散射粒子可為平均粒徑為10奈米至1000奈米、且較佳為30奈米至500奈米的金屬氧化物。若散射粒子之平均粒徑小於上述下限，則入射光可能無法充分散射。另一方面，若其平均粒徑超過上述上限，則散射粒子可能會沉澱在組成物中，或可能無法獲得具有均勻品質的自發光層表面。
金屬氧化物可為包含選自以下群組之任一種金屬的氧化物：Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、 Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、T1、Pb、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ti、Sb、Sn、Zr、Nb、Ce、Ta、In及其組合。更具體而言，金屬氧化物可為選自以下群組之至少一者：Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、Nb2O3、SnO、及MgO。視需要，可使用表面經具有不飽和鍵之化合物(例如丙烯酸酯)處理之材料。
散射粒子之平均粒徑及其在組成物中之含量可視需要進行適當調整，以便充分改善彩色濾光片之光強度。
以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，散射粒子之含量可為0.1重量%至50重量%，較佳為5重量%至35重量%。當散射顆粒之含量落入上述範圍內時，可增加光強度，且可確保組成物之穩定性。
藍色著色劑
在本發明之藍色著色劑中，藍色顏料可包括根據色指數(Color Index)(由英國染整暨色彩師協會(Society of Dyers and Colourists)出版)被分類為顏料的化合物，且可具體而言包括但不必要限於以下色指數(C.I.)編號的顏料。藍色顏料之具體實例可包括C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：4、C.I.顏料藍15：6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍21、C.I.顏料藍28及C.I.顏料藍76。較佳使用選自以下群組之至少一者：C.I.顏料藍15：3、C.I.顏料藍15：6及C.I.顏料藍16。
本發明之藍色著色劑可更包括藍色染料，且藍色染料可包括根據色指數(由英國染整暨色彩師協會出版)被分類為染料的化合物或染色注意事項(Dyeing Note，由色染社股份有限公司(Shikisensha Co.Ltd.)出版)中揭示之習知染料。
可另外使用的染料之具體實例可包括C.I.溶劑染料、C.I.酸染料、C.I.直接染料(C.I.Direct Dye)及C.I.媒染染料(C.I.Mordant Dye)。
C.I.溶劑染料之實例可包括C.I.溶劑藍5、C.I.溶劑藍35、C.I.溶劑藍36、C.I.溶劑藍37、C.I.溶劑藍44、C.I.溶劑藍45、C.I.溶劑藍59、C.I.溶劑藍67及C.I.溶劑藍70，且較佳使用C.I.溶劑藍35、C.I.溶劑藍36、C.I.溶劑藍44、C.I.溶劑藍45及C.I.溶劑藍70中之至少一者。
又，C.I.酸染料之實例可包括C.I.酸藍1、C.I.酸藍7、C.I.酸藍9、C.I.酸藍15、C.I.酸藍18、C.I.酸藍23、C.I.酸藍25、C.I.酸藍27、C.I.酸藍29、C.I.酸藍40、C.I.酸藍42、C.I.酸藍45、C.I.酸藍51、C.I.酸藍62、C.I.酸藍70、C.I.酸藍74、C.I.酸藍80、C.I.酸藍83、C.I.酸藍86、C.I.酸藍87、C.I.酸藍90、C.I.酸藍92、C.I.酸藍96、C.I.酸藍103、C.I.酸藍112、C.I.酸藍113、C.I.酸藍120、C.I.酸藍129、C.I.酸藍138、C.I.酸藍147、C.I.酸藍150、C.I.酸藍158、C.I.酸藍171、C.I.酸藍182、C.I.酸藍192、C.I.酸藍210、C.I.酸藍242、C.I.酸藍243、C.I.酸藍256、C.I.酸藍259、C.I.酸藍267、C.I.酸藍278、C.I.酸藍280、C.I.酸藍285、C.I.酸藍290、C.I.酸藍296、C.I.酸藍315、C.I.酸藍324：1、C.I.酸藍335及C.I.酸藍340。其中，較佳使用C.I. 酸藍80與C.I.酸藍90中之至少一者。
又，C.I.直接染料之實例可包括C.I.直接藍38、C.I.直接藍44、C.I.直接藍57、C.I.直接藍70、C.I.直接藍77、C.I.直接藍80、C.I.直接藍81、C.I.直接藍84、C.I.直接藍85、C.I.直接藍86、C.I.直接藍90、C.I.直接藍93、C.I.直接藍94、C.I.直接藍95、C.I.直接藍97、C.I.直接藍98、C.I.直接藍99、C.I.直接藍100、C.I.直接藍101、C.I.直接藍106、C.I.直接藍107、C.I.直接藍108、C.I.直接藍109、C.I.直接藍113、C.I.直接藍114、C.I.直接藍115、C.I.直接藍117、C.I.直接藍119、C.I.直接藍137、C.I.直接藍149、C.I.直接藍150、C.I.直接藍153、C.I.直接藍155、C.I.直接藍156、C.I.直接藍158、C.I.直接藍159、C.I.直接藍160、C.I.直接藍161、C.I.直接藍162、C.I.直接藍163、C.I.直接藍164、C.I.直接藍166、C.I.直接藍167、C.I.直接藍170、C.I.直接藍171、C.I.直接藍172、C.I.直接藍173、C.I.直接藍188、C.I.直接藍189、C.I.直接藍190、C.I.直接藍192、C.I.直接藍193、C.I.直接藍194、C.I.直接藍196、C.I.直接藍198、C.I.直接藍199、C.I.直接藍200、C.I.直接藍207、C.I.直接藍209、C.I.直接藍210、C.I.直接藍212、C.I.直接藍213、C.I.直接藍214、C.I.直接藍222、C.I.直接藍228、C.I.直接藍229、C.I.直接藍237、C.I.直接藍238、C.I.直接藍242、C.I.直接藍243、C.I.直接藍244、C.I.直接藍245、C.I.直接藍247、C.I.直接藍248、C.I.直接藍250、C.I.直接藍251、C.I.直接藍252、C.I.直接藍256、C.I.直接藍257、C.I.直接藍259、C.I.直接藍260、C.I.直接藍268、C.I.直接藍274、C.I.直接藍275及C.I.直接藍293。
又，C.I.媒染染料之實例可包括C.I.媒染藍1、C.I.媒染藍2、C.I.媒染藍3、C.I.媒染藍7、C.I.媒染藍8、C.I.媒染藍9、C.I.媒染藍12、C.I.媒染藍13、C.I.媒染藍15、C.I.媒染藍16、C.I.媒染藍19、C.I.媒染藍20、C.I.媒染藍21、C.I.媒染藍22、C.I.媒染藍23、C.I.媒染藍24、C.I.媒染藍26、C.I.媒染藍30、C.I.媒染藍31、C.I.媒染藍32、C.I.媒染藍39、C.I.媒染藍40、C.I.媒染藍41、C.I.媒染藍43、C.I.媒染藍44、C.I.媒染藍48、C.I.媒染藍49、C.I.媒染藍53、C.I.媒染藍61、C.I.媒染藍74、C.I.媒染藍77、C.I.媒染藍83及C.I.媒染藍84。
此等藍色染料可單獨使用或以二或更多者之組合使用。
本發明之藍色著色劑可更包含其他著色劑，例如紫色(violet)著色劑。紫色著色劑可包括紫色顏料與紫色染料中之至少一者，且紫色顏料之具體實例可以包括C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫14、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫33、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫37及C.I.顏料紫38。其中，較佳使用C.I.顏料紫23。
紫色染料之具體實例可包括但不限於C.I.溶劑紫、C.I.酸紫、C.I.直接紫及C.I.媒染紫。
具體而言，C.I.溶劑紫之實例可包括C.I.溶劑紫8、C.I.溶劑紫9、C.I.溶劑紫13、C.I.溶劑紫14、C.I.溶劑紫36、C.I.溶劑紫37、C.I.溶劑紫47及C.I.溶劑紫49，且較佳為C.I.溶劑紫13。C.I.酸紫之實例可包括C.I.酸紫6B、C.I.酸紫7、C.I.酸紫9、C.I.酸紫17、 C.I.酸紫19及C.I.酸紫66，且較佳為C.I.酸紫66。C.I.直接紫之實例可包括C.I.直接紫47、C.I.直接紫52、C.I.直接紫54、C.I.直接紫59、C.I.直接紫60、C.I.直接紫65、C.I.直接紫66、C.I.直接紫79、C.I.直接紫80、C.I.直接紫81、C.I.直接紫82、C.I.直接紫84、C.I.直接紫89、C.I.直接紫90、C.I.直接紫93、C.I.直接紫95、C.I.直接紫96、C.I.直接紫103及C.I.直接紫104。
又，可包括C.I.媒染紫1、C.I.媒染紫2、C.I.媒染紫4、C.I.媒染紫5、C.I.媒染紫7、C.I.媒染紫14、C.I.媒染紫22、C.I.媒染紫24、C.I.媒染紫30、C.I.媒染紫31、C.I.媒染紫32、C.I.媒染紫37、C.I.媒染紫40、C.I.媒染紫41、C.I.媒染紫44、C.I.媒染紫45、C.I.媒染紫47、C.I.媒染紫48、C.I.媒染紫53及C.I.媒染紫58。
以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，藍色著色劑可以0.1重量%至50重量%且較佳0.5重量%至30重量%之含量被使用。當藍色著色劑之含量落入上述範圍中時，可實現抑制外部光反射的理想效果，可有效地顯示具有良好光強度的顏色，且可確保組成物之黏度穩定性。
在本發明中，不包括藍色量子點，而是包括藍色著色劑及散射粒子，由此防止彩色濾光片、特別是自發光彩色濾光片之藍色畫素效率降低。
黏結劑樹脂
本發明之黏結劑樹脂包括咔哚系黏結劑樹脂。咔哚系黏結劑樹脂在光或熱之作用下具有鹼溶性(alkali solubility)及 反應性，並用作著色材料(coloring material)之分散介質(dispersion medium)。本發明之藍色感光性樹脂組成物中所含有的咔哚系黏結劑樹脂係作為散射粒子的黏結劑樹脂而發揮作用，且並無限制，只要其為能夠在彩色濾光片製造期間溶解於顯影製程中使用的鹼性顯影液中的樹脂即可。
本發明之咔哚系黏結劑樹脂可包括由以下化學式1-1及化學式1-2表示的化合物中之至少一者。
Figure 106141184-A0305-02-0012-1
Figure 106141184-A0305-02-0012-2
在化學式1-1或化學式1-2中，R1、R2、R3及R4各自獨立為
Figure 106141184-A0305-02-0012-3
，其中X為氫原子、C1-C5烷基、或羥基，且R5為氫原子或C1-C5烷基。
在本發明中，化學式1-1之化合物可由以下化學式2-1 表示的化合物合成，且化學式1-2之化合物可由以下化學式2-2表示的化合物合成。
Figure 106141184-A0305-02-0013-4
Figure 106141184-A0305-02-0013-5
具體而言，化學式1-1之化合物可為由以下化學式1-1-1及化學式1-1-2表示的化合物中之至少一者，且化學式1-2之化合物可為由以下化學式1-2-1及化學式1-2-2表示的化合物中之至少一者。
Figure 106141184-A0305-02-0013-6
Figure 106141184-A0305-02-0014-7
Figure 106141184-A0305-02-0014-8
Figure 106141184-A0305-02-0014-9
咔哚系黏結劑樹脂可藉由使選自以下群組之至少一者：9,9-雙(3-肉桂酸二酯)茀(9,9-bis(3-cinnamic diester)fluorene)、9,9-雙(3-肉桂醯基-4-羥苯基)茀(9,9-bis(3-cirnnamoyl-4-hydroxyphenyl)fluorene)、9,9-雙(縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚)茀(9,9-bis(glycidyl methacrylate ether)fluorene)、9,9-雙(3,4-二羥苯基)茀二肉桂酸酯、3,6-二縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚螺(茀-9,9-二苯并哌喃)(3,6-diglycidyl methacrylate ether spiro(fluorene-9,9-xanthene))、9,9-雙(3-烯丙基-4-羥苯基)茀、9,9-雙(4-烯丙氧基苯基)茀及9,9-雙(3,4-甲基丙烯酸二酯)茀， 與選自以下群組的至少一者反應而製備：由馬來酸酐、琥珀酸酐、伊康酸酐、鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐(methyl endo methylene tetrahydrophthalic anhydride)、氯橋酸酐(chlorendic anhydride)及甲基四氫鄰苯二甲酸酐組成的酸酐；或與選自以下群組的至少一者反應而製備：由芳族多羧酸酐如焦蜜石酸酐(pyromellitic anhydride)、二苯甲酮四羧酸二酐(benzophenone tetracarboxylic dianhydride)、聯苯四羧酸二酐及聯苯醚四羧酸二酐組成的二酸酐，但本發明並不限於此。
本發明之黏結劑樹脂可更包含丙烯酸系鹼溶性樹脂(acrylic alkali-soluble resin)。丙烯酸系鹼溶性樹脂可由含有羧基的單體與其他可與之聚合的共聚單體的共聚物來舉例說明。含羧基單體可包括例如在其分子中具有至少一個羧基的不飽和羧酸，包括不飽和一元羧酸或不飽和多元羧酸，例如不飽和二元羧酸、不飽和三元羧酸等。此處，不飽和一元羧酸之實例可包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。不飽和二羧酸之實例可包括馬來酸、富馬酸(fumaric acid)、伊康酸、檸康酸(citraconic acid)、中康酸(mesaconic acid)等。不飽和多元羧酸可為酸酐，其具體實例可包括馬來酸酐、伊康酸酐及檸康酸酐。又，不飽和多元羧酸可為其單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯(mono(2-methacryloyloxyalkyl)ester)，例如，單(2-丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯、單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯、單(2-丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯、或單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯。不飽和多元羧酸可為在其兩端具有二羧酸聚合物 的單(甲基)丙烯酸酯，例如，ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯(ω-carboxypolycaprolactone monoacrylate)、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。此等含有羧基的單體可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。可與含羧基之單體共聚合的其他共聚單體之實例可包括：芳族乙烯基化合物，例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯(o-vinyltoluene)、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(o-vinylbenzylmethylether)、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、及茚；不飽和羧酸酯，例如丙烯酸甲酯、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、丙烯酸二級丁酯、甲基丙烯酸二級丁酯、丙烯酸三級丁酯、甲基丙烯酸三級丁酯、丙烯酸2-羥乙酯(2-hydroxyethyl acrylate)、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、丙烯酸3-羥丙酯、甲基丙烯酸3-羥丙酯、丙烯酸2-羥丁酯、甲基丙烯酸2-羥丁酯、丙烯酸3-羥丁酯、甲基丙烯酸3-羥丁酯、丙烯酸4-羥丁酯、甲基丙烯酸4-羥丁酯、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、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯(methoxydiethyleneglycol acrylate)、甲氧基二乙二醇甲基丙烯 酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、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(isobornyl acrylate)、甲基丙烯酸異冰片酯、二環戊二烯基丙烯酸酯(dicyclopentadienyl acrylate)、二環戊二烯基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯(adamantyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸降冰片酯(norbornyl(meth)acrylate)、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、甘油單丙烯酸酯及甘油單甲基丙烯酸酯；不飽和羧酸胺基烷基酯，例如丙烯酸2-胺基乙酯、甲基丙烯酸2-胺基乙酯、丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基乙酯、丙烯酸2-胺基丙酯、甲基丙烯酸2-胺基丙酯、丙烯酸2-二甲基胺基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基胺基丙酯、丙烯酸3-胺基丙酯、甲基丙烯酸3-胺基丙酯、丙烯酸3-二甲基胺基丙酯及甲基丙烯酸3-二甲基胺基丙酯；不飽和羧酸縮水甘油酯，例如丙烯酸縮水甘油酯及甲基丙烯酸縮水甘油酯；羧酸乙烯基酯，例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯；不飽和醚，例如乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚及烯丙基縮水甘油基醚；乙烯基氰化物(vinyl cyanide)，例如丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈及二氰亞乙烯；不飽和醯胺，例如丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥乙基丙烯醯胺、及N-2-羥乙基甲基丙烯醯胺；不飽和醯亞胺，例如馬來醯亞胺、苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、及N-環己基馬來醯亞胺；脂族共軛二烯(aliphatic conjugated diene)，例如1,3-丁二烯、異戊二烯(isoprene)及氯丁二烯(chloroprene)；以及在聚合物分子鏈末端具有單丙烯醯基或 單甲基丙烯醯基的大分子單體(macro monomer)，例如聚苯乙烯、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、及聚矽氧烷(polysiloxane)。此等單體可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。作為可與含羧基單體聚合的其他共聚單體，特別有用者為大體積單體(bulky monomer)，例如具有降冰片基主鏈的單體、具有金剛烷主鏈的單體、具有松香主鏈的單體等，因為此種單體可降低相對介電常數。
在本發明中，咔哚系黏結劑樹脂及/或丙烯酸系鹼溶性樹脂可具有20至200(毫克KOH/公克(mg KOH/g))的酸值。在上述酸值範圍內，在顯影液中之溶解性可得到改善，且因此未曝光部分可容易地溶解且感光度可增加，由此在顯影時曝光部分之圖案可保留，從而改善膜殘留率(film-remaining ratio)。此處，酸值為中和1公克丙烯酸系聚合物所需的氫氧化鉀之量(毫克)，且通常藉由使用氫氧化鉀水溶液進行滴定程序來測定。另外，咔哚系黏結劑樹脂或丙烯酸系鹼可溶性樹脂可具有藉由凝膠滲透層析法(gel permeation chromatography，GPC，使用四氫呋喃作為洗脫溶劑(elution solvent))針對聚苯乙烯標準物量測的重量平均分子量(以下簡稱為「重量平均分子量」)為2,000至200,000、且較佳為3,000至100,000。在上述分子量範圍內，塗膜之硬度可能會增加，從而獲得高的膜殘留率，且未曝光部分在顯影液中之溶解度高，並且其解析度提高。
咔哚系黏結劑樹脂及/或丙烯酸系鹼溶性樹脂之分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]較佳 落入1.0至6.0的範圍內，且更佳為1.5至6.0。當分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]為1.5至6.0時，可產生高顯影性。
以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，本發明之黏結劑樹脂之含量為5重量%至85重量%，且較佳為5重量%至60重量%。當黏結劑樹脂之含量落入上述範圍內時，在顯影液中之溶解度係變得足夠大，因此難以在基板上產生非畫素部分之顯影殘留物。此外，在顯影時係難以產生曝光部分之畫素部分之膜減少，因此非畫素部分可根據需要進行處理。
光可聚合化合物
在本發明之藍色感光性樹脂組成物中，光可聚合化合物為可在光及光聚合起始劑(稍後描述)的作用下聚合的化合物，且可尤其為含有環氧烷烴的光可聚合化合物，且較佳為含有環氧乙烷(ethylene oxide)及/或環氧丙烷的光可聚合化合物。當包括含有環氧乙烷及/或環氧丙烷的光可聚合化合物時，顯影速率可被控制，且圖案殘餘可被移除，因此可解決因存在加工殘餘而造成的各種問題，從而減少顯示缺陷並杜絕光阻不均勻性，且另外可藉由錐度控制而獲得優異的視角，最終製造具有高品質影像的裝置。
含有環氧烷烴的光可聚合化合物可包括經環氧烷烴改質之新戊四醇(甲基)丙烯酸酯化合物(alkylene-oxide-modified pentaerythritol (meth)acrylate compound)、經環氧烷烴改質之二新戊四醇(甲基)丙烯酸酯化合物、經環氧烷烴改質之三羥甲基丙 烷(甲基)丙烯酸酯化合物(alkylene-oxide-modified trimethylolpropane (meth)acrylate compound)、及經環氧烷烴改質之甘油(甲基)丙烯酸酯化合物(alkylene-oxide-modified glycerin (meth)acrylate compound)，且更具體而言可包括經環氧乙烷改質之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ethylene-oxide-modified trimethylolpropane triacrylate)、經環氧乙烷改質之二新戊四醇六丙烯酸酯(ethylene-oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate)、經環氧乙烷改質之新戊四醇四丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之新戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇聚丙烯酸酯、丙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯及乙氧基化甘油三丙烯酸酯。其中，較佳使用乙氧基化新戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯、及丙氧基化新戊四醇聚丙烯酸酯。
本發明之藍色感光性樹脂組成物可更包括不含環氧烷烴的典型的光可聚合化合物。具體而言，可包括不含環氧乙烷且不含環氧丙烷、使用單官能單體、雙官能單體及其他多官能單體的光可聚合化合物。
單官能單體之具體實例可包括壬基苯基卡必醇丙烯酸酯(nonylphenylcarbitol acrylate)、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-羥乙酯及N-乙烯基吡咯啶酮(N-vinylpyrrolidone)。雙官能單體之具體實例可包括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(neopentylglycol di(meth)acrylate)、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A雙(丙烯醯氧基乙基)醚、及3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯(3-methylpentanediol di(meth)acrylate)。其他多官能單體之具體實例可包括三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯及二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。其中，較佳使用雙官能單體或更高官能的多官能單體。以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，光可聚合化合物之含量為5重量%至50重量%，且較佳為5重量%至30重量%。當光可聚合化合物之含量落入上述範圍內時，感光度不會降低，因此可獲得足夠的膜強度，且顯影時可無圖案損失，從而可在精細圖案部分有效地形成圖案，且可改善光阻平滑性(resist smoothness)。
光起始劑
在本發明中，光聚合起始劑係用以起始感光性樹脂組成物之自由基反應，從而引起固化並提高其感光度，且較佳含有苯乙酮系化合物(acetophenone-based compound)。苯乙酮系化合物之實例可包括寡聚物，例如二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基縮酮(benzyldimethylketal)、2-羥基-1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙-1-酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropan-1-one)、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮、及2-羥基-2- 甲基[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮，且較佳包括2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮。另外，苯乙酮系化合物可與其他光聚合起始劑組合使用。除苯乙酮系化合物之外的其他光聚合起始劑可包括用於藉由光輻照產生活性自由基的活性自由基產生劑、增感劑(sensitizer)、產酸劑(acid generator)等。活性自由基產生劑之實例可包括安息香系化合物(benzoin-based compound)、二苯甲酮系化合物、噻噸酮系化合物(thioxantone-based compound)及三嗪系化合物(triazine-based compound)。安息香系化合物之實例可包括安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等。二苯甲酮系化合物之實例可包括二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯(methyl o-benzoylbenzoate)、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚(4-benzoyl-4'-methyldiphenyl sulfide)、3,3',4,4'-四(三級丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。噻噸酮系化合物之實例可包括2-異丙基噻噸酮、4-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。三嗪系化合物之實例可包括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-(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-bis(trichloromethyl)-6-[2-(5-methylfuran-2-yl)ethenyl]-1,3,5-triazine)、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-(4-二乙基胺基-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。活性自由基產生劑之實例可包括2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦(2,4,6-trimethylbenzoyl diphenyl phosphine oxide)、2,2'-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑(2,2'-bis(o-chlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole)、10-丁基-2-氯吖啶酮(10-butyl-2-chloroacridone)、2-乙基蒽醌、二苯乙二酮(benzil)9,10-菲醌(9,10-phenanthrene quinone)、樟腦醌(camphorquinone)、甲基苯基乙醛酸酯(methyl phenylglyoxylate)、二茂鈦化合物(titanocene compound)等。產酸劑之實例可包括鎓鹽，例如4-羥苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽(4-hydroxyphenyldimethylsulfonium p-toluene sulfonate)、4-羥苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽、4-乙醯氧基苯基甲基苄基鋶六氟銻酸鹽、三苯基鋶對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基碘鎓對甲苯磺酸鹽及二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、硝基苄基甲苯磺酸酯(nitrobenzyl tosylate)、安息香甲苯磺酸酯等。此外，活性自由基產生劑可包括能夠同時產生活性自由基與酸的化合物，且舉例而言，三嗪系光聚合起始劑亦可用作產酸劑。
以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，光起始劑之含量為0.1重量%至30重量%，且較佳為0.3重量%至20重量%。在上述含量之範圍內，藍色感光性樹脂組成物係被高度增感，且因此使用上述組成物形成之畫素部分之強度或畫素部分之表面平滑性可得到改善。
又，在本發明中，可使用光聚合起始劑助劑。光聚 合起始劑助劑可與光聚合起始劑組合使用，且為用於促進光可聚合化合物之聚合的化合物，光可聚合化合物之聚合係由光聚合起始劑起始。光聚合起始劑助劑之實例可包括胺系化合物、烷氧基蒽系化合物、及噻噸酮系化合物。
胺系化合物之實例可包括三乙醇胺(triethanolamine)、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯(isoamyl 4-dimethylaminobenzoate)、苯甲酸2-二甲胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺(N,N-dimethyl p-toluidine)、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(即，米其勒酮(Michler’s ketone))、4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮、及4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮。特別有用者為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。烷氧基蒽系化合物之實例可包括9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽及2-乙基-9,10-二乙氧基蒽。噻噸酮系化合物之實例可包括2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、及1-氯-4-丙氧基噻噸酮。此等光聚合起始劑可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。另外，可使用商業上可購得的光聚合起始劑助劑，例示性商業上可購得的光聚合起始劑助劑為「EAB-F」[保土谷化學工業股份有限公司(Hodogaya Chemical Co.Ltd.)製]。
當以此方式使用光聚合起始劑助劑時，對於1莫耳光聚合起始劑而言，光聚合起始劑助劑之含量為10莫耳或少於10莫耳，且較佳為0.01莫耳至5莫耳。在上述含量之範圍內，藍色感光 性樹脂組成物之感光度被進一步提高，且使用上述組成物形成的彩色濾光片之生產率可得到改善。
溶劑
在根據本發明之藍色感光性樹脂組成物中，溶劑係不受特別限制，且可包括在藍色感光性樹脂組成物領域中使用的各種有機溶劑。其具體實例可包括：乙二醇單烷基醚，例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚及乙二醇單丁基醚；二乙二醇二烷基醚，例如二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚及二乙二醇二丁基醚；乙二醇烷基醚乙酸酯，例如甲基賽路蘇乙酸酯(methylcellosolve acetate)及乙基賽路蘇乙酸酯；伸烷基二醇烷基醚乙酸酯(alkyleneglycol alkylether acetate)，例如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、乙酸甲氧基丁酯及乙酸甲氧基戊酯；芳族烴，例如苯、甲苯、二甲苯及均三甲苯(mesitylene)；酮，例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮；醇，例如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油；酯，例如3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯；以及環狀酯(cyclic ester)，例如γ-丁內酯。溶劑較佳為在塗佈及乾燥方面具有沸點為100℃至200℃之有機溶劑，且更佳包括伸烷基二醇烷基醚乙酸酯、酮及酯，例如3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯。其具體實例包括丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯。此等溶劑可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。
在根據本發明之藍色感光性樹脂組成物中，以藍色感光性樹脂組成物之總量計，溶劑之含量為60質量%至90質量%，且較佳為60質量%至85質量%。當溶劑之含量落入上述範圍時，可使用如輥塗機、旋塗機、狹縫旋塗機(slit-and-spin coater)、狹縫塗佈機(或模塗機(die coater))或噴墨塗佈機等塗佈裝置來施用組成物，由此塗佈性可得到改善。
添加劑
用於形成藍色圖案層的根據本發明之藍色感光性樹脂組成物視需要可更包含添加劑，例如填料、其他聚合物化合物、顏料分散劑、助黏劑(adhesion promoter)、抗氧化劑、紫外線吸收劑(UV absorber)、防凝聚劑(cohesion inhibitor)等。
其他聚合物化合物之實例可包括可固化樹脂(curable resin)，例如環氧樹脂或馬來醯亞胺樹脂，以及熱塑性樹脂，例如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、丙烯酸聚氟烷基酯、聚酯或聚胺甲酸酯(polyurethane)。
顏料分散劑可包括商業上可購得的表面活性劑，其實例包括聚矽氧系(silicone-based)表面活性劑、氟系表面活性劑、酯系表面活性劑、陽離子型表面活性劑、陰離子型表面活性劑、非離子型表面活性劑及兩性表面活性劑，其可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。
表面活性劑之實例可包括聚氧乙烯烷基醚(polyoxyethylene alkylether)、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二 酯、山梨糖醇脂肪酸酯(sorbitan fatty acid esters)、經脂肪酸改質的聚酯、經三級胺改質的聚胺甲酸酯、聚乙烯亞胺及商業上可購得的產品如KP(信越化學工業股份有限公司(Shin-Etsu Chemical Industry Co.)製)、POLYFLOW(共榮社化學股份有限公司(Kyoeisha Chemical Co.))、EFTOP(托克產品有限公司(Tohkem Products Co.)製)、MEGAFAC(大日本油墨化學工業股份有限公司(Dainippon Ink & Chemical Industry Co.)製)、Flourad(住友3M股份有限公司(Sumitomo 3M Ltd.)製)、Asahi guard及Surflon(旭硝子股份有限公司(Asahi Glass Co.)製)、SOLSPERSE(捷利康公司(Zeneca)製)、EFKA(埃弗卡化學公司(EFKA Chemicals)製)及PB 821(味之素股份有限公司(Ajinomoto Co.)製)。
助黏劑之實例可包括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-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-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油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、及3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)。抗氧化劑之具體實例可包括2,2'-硫基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)(2,2'-thiobis(4-methyl-6-t-butylphenol))、2,6-二-三級丁基-4-甲基苯酚等。
紫外線吸收劑之具體實例可包括2-(3-三級丁基-2- 羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
防凝聚劑可由聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)舉例說明。
熟習此項技術者可在不妨礙本發明效果之範圍內適當添加添加劑。例如，以總計100重量份的藍色感光性樹脂組成物計，添加劑之用量為0.05重量份至10重量份，較佳為0.1重量份至10重量份，且更佳為0.1重量份至5重量份，但並不限於此。
根據本發明之藍色感光性樹脂組成物可藉由以下方法來製備。具體而言，將散射粒子與溶劑預先混合，並使用珠磨機(bead mill)等分散至其平均粒徑為30奈米至500奈米。據此，可視需要進一步使用分散劑，且可將一些或全部的黏結劑樹脂與之混合。向所得到的分散溶液(亦可稱為「研磨基料(mill base)」)添加剩餘的黏結劑樹脂、光可聚合化合物與光聚合起始劑、以及視需要的其他組分及額外的溶劑，使得組成物具有預定的濃度，從而得到期望的藍色感光性樹脂組成物。
<彩色濾光片及影像顯示裝置>
另外，本發明提出了一種彩色濾光片，其包含一包括上述藍色感光性樹脂組成物之固化產物的藍色圖案層。
使用用於形成藍色圖案層的藍色感光性樹脂組成物代替藍色量子點來製造本發明之彩色濾光片，由此降低製造成本且確保優異的視角。
又，本發明之藍色感光性樹脂組成物包括含有環氧 乙烷或環氧丙烷的光可聚合化合物，藉此包括由本發明之藍色感光性樹脂組成物所形成之藍色圖案層的彩色濾光片(尤其是自發光彩色濾光片)可具有受控的顯影速率，可藉由移除圖案殘餘而解決由加工殘餘造成的問題，且可減輕顯示缺陷及光阻不均勻的問題。
彩色濾光片包括一基板及一形成在基板上的藍色圖案層。
基板本身可為彩色濾光片，抑或可為彩色濾光片位於顯示裝置上的位置，且並不特別限定。基板可為玻璃、矽(Si)、氧化矽(SiOx)或聚合物基板，且聚合物基板可為聚醚碸(polyethersulfone，PES)或聚碳酸酯(polycarbonate，PC)。
藍色圖案層為包含本發明之藍色感光性樹脂組成物的層，且可依如下方式形成：施加用於形成藍色圖案層的藍色感光性樹脂組成物，以預定圖案曝光，顯影並熱固化。圖案層可藉由實施本技術領域中通常已知的任何方法來形成。
在本發明的另一實施態樣中，彩色濾光片可更包括選自以下群組之至少一者：紅色圖案層及綠色圖案層。
在本發明的又一實施態樣中，紅色圖案層或綠色圖案層可包括量子點及/或散射粒子。具體而言，本發明之彩色濾光片可包括含有紅色量子點的紅色圖案層或含有綠色量子點的綠色圖案層，且紅色圖案層或綠色圖案層可包括散射粒子。紅色圖案層或綠色圖案層能夠借助稍後描述之用於發出藍色光的光源而 發出紅色光或綠色光。
在本發明的又一實施態樣中，包含在紅色圖案層或綠色圖案層中之散射粒子可包括平均粒徑為30奈米至500奈米的金屬氧化物，且有關散射粒子及金屬氧化物之說明，係參照對根據本發明之藍色感光性樹脂組成物中所包含的散射粒子及金屬氧化物之說明。
在本發明中，紅色圖案層或綠色圖案層之量子點之形狀、構造及含量係不受限制，且可應用本技術領域中通常使用的量子點。
包括基板及圖案層的彩色濾光片可更包括在圖案之間形成的障壁(barrier)，且亦可包括一黑色矩陣，但本發明並不限於此。
在本發明中，彩色濾光片可為自發光彩色濾光片。
另外，本發明提出了一種包含上述彩色濾光片及一用於發出藍色光的光源的影像顯示裝置。本發明之影像顯示裝置包括彩色濾光片及發出藍色光的光源，彩色濾光片包括含有藍色感光性樹脂組成物之固化產物的藍色圖案層。
本發明之彩色濾光片不僅可應用於典型的液晶顯示裝置，而且還可應用於各種影像顯示裝置，例如電致發光顯示器(electroluminescent display)、電漿顯示器、場致發射顯示器(field emission display)等。
當影像顯示裝置包括本發明的包含藍色圖案層的彩 色濾光片及光源時，其可表現出優異的光強度或優異的視角。此外，本發明之彩色濾光片中所包含的藍色圖案層係不包括藍色量子點，從而可以低成本製造影像顯示裝置，此較為合意。
經由下面的實施例可更好地理解本發明，該等實施例是為了舉例說明，但不應被解釋為限制本發明之範圍。提供本發明之實施例是為了向本發明所屬之技術領域中具有通常技術者更全面地解釋本說明書。除非另外提及，否則下列實施例中表示含量的「%」及「份」係以重量基準給出。
合成例：黏結劑樹脂之合成
製備例1：丙烯酸系鹼溶性樹脂
準備裝備有攪拌器、溫度計、回流冷凝器(reflux condenser)、滴液漏斗及氮氣入口管的燒瓶。依如下方式製備單體滴液漏斗：添加74.8公克(0.20莫耳)的苄基馬來醯亞胺、43.2公克(0.30莫耳)的丙烯酸、118.0公克(0.50莫耳)的乙烯基甲苯、4公克的己酸三級丁基過氧化-2-乙酯(t-butylperoxy-2-ethyl hexanoate)及40公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯(propyleneglycol monomethyl ether acetate，PGMEA)並在攪拌下混合；並依如下方式製備鏈轉移劑滴液漏斗(chain-transfer-agent-dropping funnel)：添加6公克的正十二烷硫醇及24公克的PGMEA並在攪拌下混合。之後，將395公克的PGMEA放入燒瓶中，並用氮氣置換燒瓶中之空氣，然後在攪拌下將燒瓶溫度升至90℃。隨後，單體及鏈轉移劑係從各自的滴液漏斗中滴下。此處，在溫度保持在90℃之情形下各自進行滴液2小時。在1小時後，將溫度升至110℃並保 持3小時，然後經由氣體入口管鼓入氧氣/氮氣=5/95(體積/體積(v/v))的氣體混合物。接著，將28.4公克[(0.10莫耳)，(相對於此反應中之丙烯酸之羧基為33莫耳%)]的甲基丙烯酸縮水甘油酯、0.4公克的2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)及0.8公克的三乙胺放入燒瓶中，然後在110℃下反應8小時，由此獲得固體酸值為70毫克KOH/公克的樹脂A。藉由GPC針對聚苯乙烯標準量測，其重量平均分子量為16,000，且其分子量分佈(Mw/Mn)為2.3。
製備例2：化學式1-1-1之化合物之合成
在3000毫升三頸圓底燒瓶中，將364.4公克的3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)及0.4159公克的三級丁基溴化銨(t-butylammonium bromide)混合，將2359公克的表氯醇(epichlorohydrin)加入其中，將所得混合物加熱至90℃並反應。當藉由液相層析分析(liquid chromatography analysis)發現3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)被完全消耗時，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量(eq.))。當藉由液相層析分析發現表氯醇被完全消耗時，用二氯甲烷萃取，然後水洗三次，之後用硫酸鎂乾燥有機層，然後減壓蒸餾掉二氯甲烷，接著用二氯甲烷與甲醇混合比例為50：50的混合物再結晶(recrystallization)。
將1當量的由此合成的環氧化合物、0.004當量的三級丁基溴化銨、0.001當量的2,6-二異丁基苯酚及2.2當量的丙烯酸混合，然後向其中加入24.89公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶劑。所 得反應溶液係用空氣在25毫升/分鐘(ml/min)下吹入，並加熱至90℃至100℃。將呈渾濁狀態的反應溶液加熱至120℃以完全溶解。當溶液變得透明且其黏度增加時，量測酸值，並攪拌直至酸值小於1.0毫克KOH/公克。需要11小時才能達到所需的酸值(0.8)。反應結束後，將反應器之溫度降至室溫，由此得到下述化學式1-1-1的無色透明化合物。
Figure 106141184-A0305-02-0033-10
製備例3：化學式1-1-2之化合物之合成
在3000毫升三頸圓底燒瓶中，混合364.4公克的化學式2-1之3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)及0.4159公克的三級丁基溴化銨，將2359公克的表氯醇加入其中，將所得混合物加熱至90℃並反應。當藉由液相層析分析發現3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)被完全消耗時，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量)。當藉由液相層析分析發現表氯醇被完全消耗時，用二氯甲烷萃取，然後水洗三次，之後用硫酸鎂乾燥有機層，減壓蒸餾掉二氯甲烷，接著用二氯甲烷與甲醇混合比例為50：50的混合物再結晶。
將1當量的由此合成的環氧化合物、0.004當量的三級丁基溴化銨、0.001當量的2,6-二異丁基苯酚及2.2當量的甲基丙烯 酸混合，然後向其中加入24.89公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液係用空氣在25毫升/分鐘下吹入，並加熱至90℃至100℃。將呈渾濁狀態的反應溶液加熱至120℃以完全溶解。當溶液變得透明且其黏度增加時，量測酸值，並攪拌直至酸值小於1.0毫克KOH/公克。需要11小時才能達到所需的酸值(0.8)。反應結束後，將反應器之溫度降至室溫，由此得到下述化學式1-1-2的無色透明化合物。
Figure 106141184-A0305-02-0034-11
製備例4：化學式1-2-1之化合物之合成
在3000毫升三頸圓底燒瓶中，將364.4公克的4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚(4,4'-(9H-xanthene-9,9-diyl)diphenol)及0.4159公克的三級丁基溴化銨混合，將2359公克的表氯醇加入其中，將所得混合物加熱至90℃並反應。當藉由液相層析分析發現4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚被完全消耗時，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量)。當藉由液相層析分析發現表氯醇被完全消耗時，用二氯甲烷萃取，然後水洗三次，之後用硫酸鎂乾燥有機層並減壓蒸餾掉二氯甲烷，接著用二氯甲烷與甲醇混合比例為50：50的混合物再結晶。將1當量的由此合成的環氧化合物、0.004當量的三級丁基溴化銨、0.001當 量的2,6-二異丁基苯酚及2.2當量的丙烯酸混合，然後向其中加入24.89公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液係用空氣在25毫升/分鐘下吹入，並加熱至90℃至100℃。將呈渾濁狀態的反應溶液加熱至120℃以完全溶解。當溶液變得透明且其黏度增加時，量測酸值，並攪拌直至酸值小於1.0毫克KOH/公克。需要11小時才能達到所需的酸值(0.8)。反應結束後，將反應器之溫度降至室溫，由此得到下述化學式1-2-1之無色透明化合物。
Figure 106141184-A0305-02-0035-12
製備例5：化學式1-2-2之化合物之合成
在3000毫升三頸圓底燒瓶中，混合364.4公克的4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚及0.4159公克的三級丁基溴化銨，將2359公克的表氯醇加入其中，將所得混合物加熱至90℃並反應。當藉由液相層析分析發現4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚被完全消耗時，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量)。當藉由液相層析分析發現表氯醇被完全消耗時，用二氯甲烷萃取，然後水洗三次，之後用硫酸鎂乾燥有機層，然後減壓蒸餾掉二氯甲烷，接著用二氯甲烷與甲醇混合比例為50：50的混合物再結晶。將1當量的由此合成的環氧化合物、0.004當量的三級丁基溴化銨、0.001當量的2,6-二異丁基苯酚及2.2當量的甲基 丙烯酸混合，然後向其中加入24.89公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液係用空氣在25毫升/分鐘下吹入，並加熱至90℃至100℃。將呈渾濁狀態的反應溶液加熱至120℃以完全溶解。當溶液變得透明且其黏度增加時，量測酸值，並攪拌直至酸值小於1.0毫克KOH/公克。需要11小時才能達到所需的酸值(0.8)。反應結束後，將反應器之溫度降至室溫，由此得到下述化學式1-2-2的無色透明化合物。
Figure 106141184-A0305-02-0036-13
製備例6：咔哚系黏結劑樹脂(A-1)之合成
將307.0公克的製備例2的化學式1-1-1之化合物添加到600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，與78公克的聯苯四羧酸二酐及1公克的四乙基溴化銨混合，逐漸加熱，並在110℃至115℃下反應4小時。在確認酸酐基團之損耗後，將反應溶液與38.0公克的1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合，並在90℃下反應6小時，由此聚合成咔哚系黏結劑樹脂。藉由紅外(IR)光譜證實了酸酐之損耗。重量平均分子量：3500。
製備例7：咔哚系黏結劑樹脂(A-2)之合成
將307.0公克的製備例3的化學式1-1-2之化合物添加到600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，與78公克的聯苯四羧酸二酐及1公克的四乙基溴化銨混合，逐漸加熱並在110℃至115℃下反應4小時。在確認酸酐基團之損耗後，將反應溶液與38.0公克的1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合，並在90℃下反應6小時，由此聚合成咔哚系黏結劑樹脂。藉由IR光譜證實了酸酐之損耗。重量平均分子量：3800。
製備例8：咔哚系黏結劑樹脂(A-3)之合成
將307.0公克的製備例4的化學式1-2-1之化合物加入600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，與78公克的苯基四羧酸二酐及1公克的四乙基溴化銨混合，逐漸加熱，並在110℃至115℃下反應4小時。在確認酸酐基團之損耗後，將反應溶液與38.0公克的1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合，並在90℃下反應6小時，由此聚合成咔哚系黏結劑樹脂。藉由IR光譜證實了酸酐之損耗。重量平均分子量：4500。
製備例9：咔哚系黏結劑樹脂(A-4)之合成
將307.0公克的製備例5的化學式1-2-2之化合物加入600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，與78公克的苯基四羧酸二酐及1公克的四乙基溴化銨混合，逐漸加熱，並在110℃至115℃下反應4小時。在確認酸酐基團之損耗後，將反應溶液與38.0公克的1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合，並在90℃下反應6小時，由此聚合成咔哚系黏結劑樹脂。藉由IR光譜證實了酸酐之損耗。重量平均分子量：4900。
裝置：HLC-8120 GPC(東曹公司(Tosoh Corp.)製)
管柱：TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL(串聯)
柱溫：40℃
流動相溶劑(mobile-phase solvent)：四氫呋喃
流速：1.0毫升/分鐘
引入量：50微升(μl)
檢測器：RI
量測樣品濃度：0.6重量%(溶劑=四氫呋喃)
標準校正材料：TSK STANDARD POLYSTYRENE(標準聚苯乙烯)F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(東曹公司製)
將上面得到的重量平均分子量與數量平均分子量之比定義為分子量分佈(Mw/Mn)。
實施例1至實施例5與比較例1至比較例3：藍色感光性樹脂組成物之製備
使用下表1及表2中所示含量的各組分來製備實施例1至實施例5與比較例1至比較例3的相應藍色感光性樹脂組成物。(表1示出了散射粒子，且表2示出了實施例及比較例之組成物之組分與含量)。
Figure 106141184-A0305-02-0038-14
Figure 106141184-A0305-02-0039-15
Figure 106141184-A0305-02-0040-16
0)著色劑：C.I.顏料藍15：6
1)黏結劑樹脂：A-1至A-5
A-1：製備例6，咔哚系黏結劑樹脂(A-1)
A-2：製備例7，咔哚系黏結劑樹脂(A-2)
A-3：製備例8，咔哚系黏結劑樹脂(A-3)
A-4：製備例9，咔哚系黏結劑樹脂(A-4)
A-5：單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯
2)光可聚合化合物：
C-1：乙氧基化新戊四醇四丙烯酸酯
C-2：乙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯
C-3：丙氧基化新戊四醇聚丙烯酸酯
C-4：二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA；日本化藥(Nippon Kayaku)製)
3)起始劑：Irgacure-907(巴斯夫(BASF)公司製)
4)溶劑：丙二醇單甲基醚乙酸酯
彩色濾光片之製造
使用實施例1至實施例5及比較例1至比較例3各自的藍色感光性樹脂組成物來製造彩色濾光片。具體而言，將各藍色感光性樹脂組成物藉由旋塗而塗佈在玻璃基板上，並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，在薄膜上放置具有20毫米(寬)×20毫米(長)的尺寸及1微米至100微米的線/間隔圖案(line/space pattern)的正方形透射圖案的測試光罩，然後從100微米之距離用紫外光輻照。
此處，使用由牛尾電機股份有限公司(Ushio Electric Co.)製造的超高壓汞燈(USH-250D)作為紫外線光源以200毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)(365奈米)之曝光劑量在環境氣氛(ambient atmosphere)中施加紫外光。沒有使用特殊的濾光片。
將施加了紫外光的薄膜浸入pH為10.5的KOH顯影水溶液中80秒，由此進行顯影。用蒸餾水洗滌塗覆有薄膜的玻璃基板，用氮氣乾燥，並在150℃的烘箱中加熱10分鐘，由此製造彩色濾光片圖案。如此製造的彩色圖案之膜厚為5.0微米。
測試例1：彩色濾光片之顯影速率、感光度、圖案穩定性、錐度線寬、及形狀
如下表3所示，評估使用實施例1至實施例5及比較例1至比較例3各自的藍色感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片。下面闡述各個測試之評估標準。
顯影速率：顯影時首先將未曝光部分溶解在顯影液中所需的時間(秒)<噴霧顯影劑HPMJ方法>
感光度：感光度遮罩(sensitivity mask)之精細圖案(1至60)不起皺(not lifted)的薄膜形成程度(感光度被視為在數值減小時優異)
圖案穩定性：在低曝光劑量(20至100毫焦耳(mJ))下圖案遮罩曝光之後的圖案錯誤程度。
O：無圖案錯誤
X：三個或更多個
O及X係使用用於三維表面形狀量測的光學顯微鏡來確定。
錐度線寬(微米)：圖案遮罩之100微米圖案曝光後的線寬
Figure 106141184-A0305-02-0043-17
當顯影速率超過60秒時，在給定的加工時間內不可能製造彩色濾光片，且當顯影速率超過30秒時，圖案之表面粗糙度可能變得不均勻，且均勻性亦可能降低。本發明之實施例1至實施例5因為顯影率小於30秒、感光度為60或更小且具有良好的圖案穩定性及錐度線寬而是優異的。同時，不含散射粒子的比較例1表現出低圖案穩定性及不平衡的圖案。在比較例2中，此時僅使用丙烯酸系樹脂，與使用咔哚系黏合劑樹脂之情形相比，不會牢固地支撐散射粒子及藍色著色劑，從而不利地導致剝離，且在包括既不含環氧乙烷亦不含環氧丙烷之光可聚合化合物的比較例3中，顯影速率係顯著劣化，且由於較久的顯影速率而出現圖案不穩定及不平衡的圖案。
測試例2：精細圖案之量測
在使用實施例1至實施例5及比較例1至比較例3各自的藍色感光性樹脂所製造的彩色濾光片中，使用具有100微米的線 /間隔圖案的遮罩所形成的圖案之尺寸係使用OM裝置(ECLIPSE LV100POL，尼康(Nikon)製)量測。結果示於下表4中。
Figure 106141184-A0305-02-0044-18
當遮罩之線條/間隔圖案之設計值與所獲得的精細圖案之量測值之間的差值為20微米或更大時，係難以實現精細的畫素。
從表4顯而易見的是，在包括含有環氧乙烷及環氧丙烷之光可聚合化合物的實施例1至實施例5中，係形成小於20微米的精細圖案。另一方面，在比較例1至比較例3中，精細圖案變差或剝離，因此觀察到圖案未能形成。
測試例3：光強度之量測
在使用實施例1至實施例5及比較例1至比較例3各自 的藍色感光性樹脂所製造的彩色濾光片中，使用365奈米管型4瓦紫外燈(VL-4LC，VILBER LOURMAT)用光輻照尺寸為20毫米×20毫米的正方形圖案部分，以量測光轉換區域(photo-converted region)。在實施例1至實施例5及比較例1至比較例3中，使用分光計(海洋光學公司(Ocean Optics)製)來量測在450奈米下的光強度。結果示於下表5中。
Figure 106141184-A0305-02-0045-19
當所量測的光強度增加時，光效率被視為較高。自表5可看出，在包括含有環氧乙烷及環氧丙烷之光可聚合化合物的實施例1至實施例5中，展現出3或更大的優異的光強度。然而，在比較例1至比較例3中，光效率下降至2或更小。
測試例4：視角之量測
在使用實施例1至實施例5及比較例1至比較例3各自 的藍色感光性樹脂所製造的彩色濾光片中，使用測角光度計(gonio-photometer)(GC-5000L，日本電色(Nippon Denshoku)製)來量測尺寸為20毫米×20毫米的正方形圖案部分在取決於光透射條件下視角的光強度，且使用下面的方程式1計算擴散率。
[方程式1]擴散率=(B70+B20)/2×B5×100(Bθ=Iθ/cosθ)
此處，I表示在每一角度處量測的光強度，且B70、B20及B5為在70°、20°及5°處量測的相應值。
Figure 106141184-A0305-02-0046-20
視角被認為隨著所量測擴散率增加而優異。自表6可明顯看出，在包括含有環氧乙烷及環氧丙烷的光可聚合化合物的實施例1至實施例5中，展現出85或更大的擴散率，表明視角被極 大程度地改善。然而，在比較例1及比較例3中，與實施例1至實施例5相比，擴散率係顯著降低，因此視角減小，或者由於剝離而不能量測擴散率。
儘管為了舉例說明的目的已經公開了本發明之較佳實施態樣，然而熟習此項技術者將會理解，在不脫離如隨附申請專利範圍所揭示的本發明之範圍及精神之情形下，可進行各種修改、添加及替換。

Claims (15)

  1. 一種藍色感光性樹脂組成物，包含散射粒子、藍色著色劑、光起始劑、包含咔哚系黏結劑樹脂(cardo-based binder resin)的黏結劑樹脂、及光可聚合化合物(photopolymerizable compound)，該光可聚合化合物為含有環氧烷烴(alkylene oxide)的光可聚合化合物，以及其中該咔哚系黏結劑樹脂包括由以下化學式1-1及化學式1-2表示之化合物中的至少一者：
    Figure 106141184-A0305-02-0048-21
    Figure 106141184-A0305-02-0048-22
     在化學式1-1或化學式1-2中， R1、R2、R3及R4各自獨立為
    Figure 106141184-A0305-02-0049-23
    ，其中X為氫原子、C1至C5烷基、或羥基，且R5為氫原子或C1至C5烷基。
  2. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該等散射粒子包括具有10奈米至1000奈米之平均粒徑的金屬氧化物。
  3. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該等散射粒子包括選自以下群組的至少一者：Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、Nb2O3、SnO及MgO。
  4. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，更包含紫色(violet)著色劑。
  5. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，更包含不含環氧烷烴的光可聚合化合物。
  6. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該藍色著色劑包括藍色顏料與藍色染料中的至少一者。
  7. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該咔哚系黏結劑樹脂包括選自以下群組的至少一者：9,9-雙(3-肉桂酸二酯)茀(9,9-bis(3-cinnamic diester)fluorene)、9,9-雙(3-肉桂醯基4-羥苯基)茀(9,9-bis(3-cinnamoyl-4-hydroxyphenyl)fluorene)、9,9-雙(縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚)茀(9,9-bis(glycidyl methacrylate ether)fluorene)、9,9-雙(3,4-二羥苯基)茀二肉桂 酸酯、3,6-二縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚螺(茀-9,9-二苯并哌喃)(3,6-diglycidyl methacrylate ether spiro(fluorene-9,9-xanthene))、9,9-雙(3-烯丙基4-羥苯基)茀、9,9-雙(4-烯丙氧基苯基)茀、及9,9-雙(3,4-甲基丙烯酸二酯)茀。
  8. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該黏結劑樹脂更包含丙烯酸系鹼溶性樹脂(acrylic alkali-soluble resin)。
  9. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該含有環氧烷烴的光可聚合化合物為選自由以下群組的至少一者：經環氧乙烷改質之三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(ethylene-oxide-modified trimethylolpropane triacrylate)、經環氧乙烷改質之二新戊四醇六丙烯酸酯(ethylene-oxide-modified dipentaerythritol hexaacrylate)、經環氧乙烷改質之新戊四醇四丙烯酸酯、經環氧丙烷改質之新戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基化新戊四醇四丙烯酸酯(ethoxylated pentaerythritol tetraacrylate)、乙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯、丙氧基化新戊四醇聚丙烯酸酯、丙氧基化二新戊四醇六丙烯酸酯及乙氧基化甘油三丙烯酸酯。
  10. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，以該藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，該藍色感光性樹脂組成物包含0.1重量%至50重量%的該等散射粒子、0.1重量%至50重量%的該藍色著色劑、5重量%至85重量%的該黏結劑樹脂、5重量%至50重量%的該光可聚合化合物、0.1重量%至30重量%的該光起始劑、及0.001重量%至10重量%的紫外線吸收劑(UV absorber)，該紫外線吸收劑包括苯并三唑系紫外線吸收劑及二苯甲酮系紫外線吸收劑中的至少一者，且以該藍色感光樹脂組合物之總重量計包含60重量%至90重量%的溶劑。
  11. 一種彩色濾光片，包含由如請求項1至10中任一項所述之藍色感光性樹脂組成物所形成的藍色圖案層。
  12. 如請求項11所述之彩色濾光片，更包含選自以下群組的至少一者：紅色圖案層及綠色圖案層。
  13. 如請求項12所述之彩色濾光片，其中該紅色圖案層或該綠色圖案層包括量子點。
  14. 如請求項13所述之彩色濾光片，其中該彩色濾光片為自發光彩色濾光片(self-emitting color filter)。
  15. 一種影像顯示裝置，包含：如請求項11所述之彩色濾光片；以及用於發出藍色光的光源。
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