TWI760793B - 著色樹脂組成物、所形成之彩色濾光片、以及含有所述彩色濾光片的顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明實施例提供一種著色樹脂組成物，其包含著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)、以及溶劑(E)。上述著色樹脂組成物之環氧當量數為1.0E-02~2.0E-02。其中環氧當量數定義為：
環氧當量數=Σ(具有環氧基之各成分的重量%×100/各成分的環氧當量)。
Description
本揭露係有關於一種著色樹脂組成物及其應用。
在多種顯示裝置（如液晶顯示裝置）、感測裝置（如CCD、CMOS感測裝置）中，為了顯示或感測特定顏色之光，皆須仰賴裝置中的彩色濾光片來達成。一般而言，可藉由調配彩色濾光片所需的著色樹脂組成物，將所述樹脂組成物於基板上形成層狀後，經由曝光、顯影得到所需的圖案，形成彩色濾光片。
雖然現有的著色樹脂組成物大致上已經符合多種需求，但並非在各方面皆令人滿意，故目前對於著色樹脂組成物仍有改進之需求。
本發明實施例提供一種著色組成物，其包含著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)、以及溶劑(E)。其中該著色樹脂組成物之環氧當量數為1.0E-02~2.0E-02，其中該環氧當量數定義為：
環氧當量數=Σ(具有環氧基之各成分的重量%×100/各成分的環氧當量)。
本發明實施例提供一種彩色濾光片，由上述著色樹脂組成物之固化產物所形成。
本發明實施例提供一種顯示裝置，其包含上述彩色濾光片。
為讓本揭露之特徵明顯易懂，下文特舉出實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下，其他注意事項，請參照技術領域。
以下針對本案所提供之著色劑樹脂組成物、彩色濾光片、以及顯示裝置作詳細說明。應了解的是，以下之敘述提供許多不同的實施例或例子，用以實施本揭露一些實施例之不同樣態。以下所述特定的元件及排列方式僅為簡單清楚描述本揭露一些實施例。當然，這些僅用以舉例而非本揭露之限定。
於文中，「約」、「大約」、「實質上」之用語通常表示在一給定值或範圍的5%內，較佳是3%內，更佳是1%內，或2%之內，或1%之內，或0.5%之內。在此給定的數量為大約的數量，亦即在沒有特定說明「約」、「大約」、「實質上」的情況下，仍可隱含「約」、「大約」、「實質上」之含義。
在本說明書中，由「一數值至另一數值」表示的範圍，是一種避免在說明書中一一列舉該範圍中的所有數值的概要性表示方式。因此，除非有特別額外的說明或是明顯違背本領域合理之通常知識，於本案中記載了某一特定數值範圍，即等同於揭露了該數值範圍內的任意數值以及由該數值範圍內的任意數值（含整數與取至小數點下一位之數值）界定出的較小數值範圍，如同在說明書中明文寫出該任意數值和該較小數值範圍一樣。例如，記載當僅記載「1至10」，其可等同於揭露了「3至5」、「2.5-6.8」的範圍，無論說明書中是否列舉其他數值。
除非另外定義，在此使用的全部用語（包含技術及科學用語）具有與本揭露所屬技術領域的技術人員通常理解的相同涵義。能理解的是，這些用語例如在通常使用的字典中定義用語，應被解讀成具有與相關技術及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不應以一理想化或過度正式的方式解讀，除非在本揭露實施例有特別定義。
在彩色濾光片製造過程中，著色樹脂組成物須經歷多道製程，如形成色阻圖案、保護膜(overcoat)、聚醯亞胺(Polyimide，PI)等等，其使用各種不同溶劑，如丙二醇甲醚醋酸酯(Propylene Glycol Methyl Ether Acetate，PGMEA)、N-甲基吡咯烷酮(N-Methyl-2-Pyrrolidone，NMP)、丙酮等等，使得著色樹脂組成物不斷地接觸到溶劑，進而容易使得著色樹脂組成物的色彩表現，例如色度、輝度、或對比值等等產生偏移，而使色彩失真。
本發明實施例提供一種著色樹脂組成物，其包含著色劑(A)、鹼可溶性樹脂(B)、光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)、以及溶劑(E)。本發明之著色樹脂組成物具有1.0E-02~2.0E-02之環氧當量數，可提升著色樹脂組成物的耐溶劑性，而將性能最佳化，並抑制顯示裝置的圖像質量降低。
其中著色樹脂組成物之環氧當量數定義為：
環氧當量數=Σ(具有環氧基之各成分的重量%×100/各成分的環氧當量)。
在製作彩色濾光片的製程中，著色樹脂組成物容易因為接觸到各種有機溶劑，如丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮等等，而使得著色性不佳而造成色彩表現不佳。因此，本發明實施例藉由環氧當量數作為耐溶劑性指標，以確保著色樹脂組成物不會有色彩失真的現象。
具體而言，可使用具有環氧基之鹼可溶性樹脂(B)以助於提升耐溶劑性。在一些實施例中，在一些實施例中，也可進一步使用具有環氧基之添加劑(F)以更加強耐溶劑性。
首先，針對環氧當量數做說明：
[環氧當量數]
藉由量測本發明著色樹脂組成物中具有環氧基的成分之重量%及環氧當量，以計算組成物的環氧當量數，藉此檢視著色樹脂組成物是否有色彩失真的現象。詳細而言，將環氧當量數定義為Σ(具有環氧基之各成分的重量%×100/各成分的環氧當量)。
環氧當量的測定方法，可採用一般的方法，例如電位滴定法或光譜分析法來進行測定。
在一些實施例中，電位滴定法，例如可以JISK7236的方法來測定環氧當量。
在一些實施例中，光譜分析法，可藉由例如紅外光譜、拉曼光譜或核磁共振光譜等等進行分析，量測各成分之環氧當量。舉例來說，紅外光譜吸收法為用一系列已知環氧當量的環氧樹脂的紅外光譜做出A910cm
-1/A1610cm
-1(其中910cm
-1是環氧基的吸收峰，1610cm
-1是苯環的吸收峰)基線，然後做出A910 cm
-1/A1610cm
-1與環氧當量標準曲線。這樣在測定某一環氧基試樣的環氧當量時，只需知道該環氧樹脂A910/M1610的比值，即可確定其環氧當量。
應注意的是，在此，環氧當量係指含有1克當量的環氧基之試樣的克數(g/eq)。
在一些實施例中，著色樹脂組成物之環氧當量數為1.0E-02~2.0E-02，較佳為1.13E-02~1.95E-02，得以達到耐溶劑性。
根據發明人的研究顯示：如環氧當量數大於上述範圍之上限值，其可提供環氧基的數量越多，交聯反應性越好，且耐溶劑性越好，然而因為在高溫製程中的二次反應(環氧基在高溫下的開環反應)，使得光阻材料產生較大的膜縮(或光阻表面粗糙度變大)，進而影響色彩表現。如環氧當量數小於上述範圍之下限值，可視為環氧基越低，使交聯反應性不足，且耐溶劑性質並沒有顯著的改善，因此容易受溶劑影響而降低色彩表現。
在一些實施例中，著色樹脂組成物中的環氧基藉由鹼可溶性樹脂(B)提供。在僅由鹼可溶性樹脂(B)提供環氧基的實施例中，環氧當量數可定義為：
環氧當量數=鹼可溶性樹脂(B)的重量%×100/鹼可溶性樹脂(B)的環氧當量。
在一些實施例中，著色樹脂組成物中的環氧基也可藉由添加劑(F)提供。在僅由添加劑(F)提供環氧基的實施例中，環氧當量數可定義為：
環氧當量數=添加劑(F)的重量%×100/添加劑(F)的環氧當量。
在一些實施例中，著色樹脂組成物中的環氧基藉由鹼可溶性樹脂(B)及添加劑(F)共同提供。在一些實施例中，著色劑(A)、光聚合性單體(C)、光聚合起始劑(D)、以及溶劑(E)不具環氧基，而鹼可溶性樹脂(B)與添加劑(F)具環氧基，因此環氧當量數可定義為：
環氧當量數=鹼可溶性樹脂(B)的重量%×100/鹼可溶性樹脂(B)的環氧當量+添加劑(F)的重量%×100/添加劑(F)的環氧當量。
藉由維持環氧當量數在上述範圍，可使著色樹脂組成物提高其耐溶劑性，並有助於維持色彩表面。
以下將針對著色樹脂組成物中之各成分，做詳細說明：
[(A)著色劑]
根據本發明的一些實施例，著色劑(A)包含顏料(A1)及/或染料(A2)。
在一些實施例中，顏料(A1)可以使用在該領域中通常使用的有機顏料或無機顏料。顏料(A1)可以使用在印刷墨、噴墨墨等中使用的各種顏料，具體而言，可列舉出水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚滿酮顏料、異二氫吲哚顏料、苝顏料、芘酮顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、二蒽醌顏料、蒽嘧啶顏料、蒽垛蒽醌(anthanthrone)顏料、陰丹酮顏料、黃烷士酮顏料、皮蒽酮顏料、二酮吡咯並吡咯顏料等。
作為無機顏料，可列舉出金屬氧化物、金屬配位化合物等金屬化合物，具體而言，可列舉出鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻、炭黑等金屬的氧化物或複合金屬氧化物等。作為有機顏料及無機顏料，具體而言，可列舉出在顯色指數(The society of Dyers and Colourists出版)下分類為顏料的化合物中的C.I.顏料紅、C.I.顏料紫、C.I.顏料藍，更具體而言，可列舉出如下面的顯色指數(C.I.)編號的顏料，但並不一定限定於此，它們可分別單獨使用或組合兩種以上進行使用。
在一些實施例中，可列舉C.I.顏料黃13、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185。
在一些實施例中，可列舉C.I.顏料紅9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、208、215、216、224、242、254、255、264和291。
在一些實施例中，可列舉C.I.顏料藍15(15：3、15：4、15：6等)、21、28、60、64和76。
在一些實施例中，可列舉C.I.顏料綠7、10、15、25、36、47 、58及59。
在一些實施例中，著色劑(A)的顏料(A1)也可使用公知的顏料，例如，可舉例如色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)中被分類成顏料(pigment)的化合物。
在一些實施例中，顏料(A1)的含量對於著色劑(A)中的固體成分的總重量按重量%計為20~90重量%，優選在30~70重量%的範圍內。只要前述顏料的含量按前述基準計在20~90重量%的範圍內，則黏度低、貯存穩定性優異、分散效率高、有效地提高了對比度，因此優選。
在一些實施例中，染料(A2)可使用選自具有磺酸或羧酸等酸性基團的酸性染料、酸性染料與含氮化合物的鹽、酸性染料的磺醯胺體等和它們的衍生物的染料，除此以外，也可選擇偶氮系、呫噸系、酞菁系酸性染料及它們的衍生物。作為顏色，優選為藍色、紫色、深紅色系列的染料，在顯色指數(The Society of Dyers and Colourists出版)內分類為染料的化合物，或染色筆記(染織公司)中記載的習知染料中，有紅、藍、紫染料。這些染料可單獨使用或組合兩種以上進行使用。
在一些實施例中，著色劑中的染料(A2)的含量相對於著色劑(A)中的固體成分的總重量按重量%計，優選含有0.5~80重量%，更優選為0.5~60 重量%，特別優選為1~50重量%。前述著色劑中的染料的含量包含在上述前述範圍內的情況下，在形成圖案後，可防止有機溶劑使染料溶出的可靠性下降的問題，靈敏度優異而優選。
在一些實施例中，著色劑(A)可更包含使其粒徑均勻分散的顏料分散液(A3)。顏料分散劑(A3)是為了顏料的反絮凝和穩定性維持而添加，可以沒有限制地使用該領域中通常使用的顏料分散劑。
作為顏料分散劑(A3)的具體示例，可列舉出陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系等表面活性劑等，這些顏料分散劑可以分別單獨使用或組合兩種以上進行使用。
在一些實施例中，著色劑(A)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有10~45重量%，更優選含有20~40重量%。
在一些實施例中，著色劑(A)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量按重量%計，優選含有40~80重量%，更優選含有50~70重量%。
著色劑(A)包含在上述範圍內的情況下，即使形成薄膜，像素的色濃度也充分，顯影時非像素部的缺損性也不下降，因此能夠抑制殘渣的產生。
在本發明的一些實施例中，著色感光性樹脂組合物中的固體成分的總重量指的是從著色感光性樹脂組合物去除溶劑(E)後殘留的成分的總重量。
[鹼可溶性樹脂(B)]
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)包括含環氧基之重複單元(B1)。含環氧基之重複單元(B1)為環氧二環戊烯基(epoxy dicyclopentenyl，EDCP)之重複單元。在一些實施例中，環氧二環戊烯基(EDCP)之重複單元可更提高耐溶劑性，以防止色彩失真。
具體來說，環氧二環戊烯基(epoxy dicyclopentenyl，EDCP)之重複單元包括具有如化學式1所示的結構的第一重複單元、和具有如化學式2所示的結構的第二重複單元的至少其中一者：
[化學式1]
其中，R1表示氫原子或者是碳數1至4的烷基，所述烷基中的氫原子視需要地被羥基取代，X1表示單鍵、-R3-、-R3-O-、-R3-S-、或-R3-NH-，其中R3表示碳數1至6的伸烷基，n為1-20的正整數；
[化學式2]
其中，R2表示氫原子或者是碳數1至4的烷基，所述烷基中的氫原子視需要地被羥基取代，X2表示單鍵、-R3-、-R3-O-、-R3-S-、或-R3-NH-，m為1-20的正整數。
上述重複單元優選X1、X2為單鍵、R1、R2為氫原子，並可包括具有如化學式1A所示的結構的重複單元和具有如化學式2A所示的結構的重複單元：
[化學式1A]
其中，p為1-20的正整數；
[化學式2A]
其中，q為1-20的正整數。
上述重複單元更優選衍生自環氧二環戊烯甲基丙烯酸脂(epoxy dicyclopentenyl acrylate，EDCPA)，其具有如化學式3所示的結構：
[化學式3]
。
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)中的含環氧基之重複單元(B1)的含量相對於鹼可溶性樹脂(B)中的總重量按重量%計，優選含有40~90重量%，更優選為55~85 重量%。
前述鹼可溶性樹脂(B)中的含環氧基之重複單元(B1)的含量包含在上述前述範圍內的情況下，可在提供鹼性顯像劑可溶性質的情況下具有高度的耐溶劑性。
接著，鹼可溶性樹脂(B)為共聚物，其可包含來自不飽和羧酸和不飽和羧酸酐中選擇的至少一種單體(a)(以下有時稱為“單體(a)”)的結構單元與來自具有碳數2至4的環狀醚結構和烯屬不飽和鍵的單體 (b)(以下有時稱為“單體(b)”)的結構單元共聚而成。鹼可溶性樹脂(B)可視情況更包含其他結構單元，例如與單體(a)和單體(b)不同的單體(c)的結構單元(以下有時稱為“單體(c)”)、或具有烯屬不飽和鍵的結構單元。共聚物中，上述結構單元均只含有1種，也可以包含2種以上。
作為單體(a)，具體地，可列舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、鄰-、間-、對-乙烯基苯甲酸等不飽和單羧酸類；馬來酸、富馬酸、檸康酸、中康酸、衣康酸、3-乙烯基鄰苯二甲酸、4-乙烯基鄰苯二甲酸、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸、二甲基四氫鄰苯二甲酸、1,4-環己烯二羧酸等不飽和二羧酸類；甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸、5-羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯等含有羧基的雙環不飽和化合物類； 馬來酸酐、檸康酸酐、衣康酸酐、3-乙烯基鄰苯二甲酸酐、4-乙烯基鄰苯二甲酸酐、3,4,5,6-四氫鄰苯二甲酸酐、1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐、二甲基四氫鄰苯二甲酸酐、5,6-二羧基雙環[2.2.1]庚-2-烯酐等不飽和二羧酸類酐；琥珀酸單[2-(甲基)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2元以上的多元羧酸的不飽和單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯類；α-(羥基甲基)丙烯酸這樣的在同一分子中含有羥基和羧基的不飽和丙烯酸酯類等。
這些中，從共聚反應性的方面、得到的樹脂在鹼水溶液中的溶解性的方面出發，優選丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐等。
單體(b)是指例如具有碳數2至4的環狀醚結構(例如，選自環氧乙烷環、氧雜環丁烷環和四氫呋喃環中的至少1種)和烯屬不飽和鍵的聚合性化合物。單體(b)優選具有碳數2至4的環狀醚和(甲基)丙烯醯氧基的單體。
應予說明，本說明書中，“(甲基)丙烯酸”表示選自丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少1種。“(甲基)丙烯醯基”和“(甲基)丙烯酸酯”等的表述也具有同樣的意思。
作為單體(b)，可列舉例如具有環氧乙基和烯屬不飽和鍵的單體(b1)(以下有時稱為“單體(b1)”)、具有氧雜環丁基和烯屬不飽和鍵的單體(b2)(以下有時稱為“單體(b2)”)、具有四氫呋喃基和烯屬不飽和鍵的單體(b3)(以下有時稱為“單體(b3)”)等。
作為單體(b1)，可列舉例如具有直鏈狀或分支鏈狀的脂肪族不飽和烴被環氧化的結構的單體(b1-1)(以下有時稱為“單體(b1-1)”)、具有脂環式不飽和烴被環氧化的結構的單體(b1-2)(以下有時稱為“單體(b1-2)”)。
作為單體(b1-1)，可列舉(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-甲基縮水甘油酯、(甲基)丙烯酸β-乙基縮水甘油酯、縮水甘油基乙烯基醚、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、α-甲基-鄰-乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基-間-乙烯基苄基縮水甘油基醚、α-甲基-對-乙烯基苄基縮水甘油基醚、2,3-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6-雙(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6-三(縮水甘油氧基甲基)苯乙烯等。
作為單體(b1-2)，可列舉乙烯基環己烯一氧化物、1,2-環氧-4-乙烯基環己烷(例如，CELLOXIDE 2000；股份有限公司大賽璐製造)、(甲基)丙烯酸3，4-環氧環己基甲酯(例如，CYCLOMER A400；股份有限公司大賽璐製造)、(甲基)丙烯酸3，4-環氧環己基甲酯(例如，CYCLOMER M100；股份有限公司大賽璐製造)、由式(I)表示的化合物和由式(II)表示的化合物等。
式(I) 式(II)
式(I)和式(II)中，R
a和R
b表示氫原子或者是碳數1至4的烷基，該烷基中所含的氫原子可被羥基取代。X
a和X
b表示單鍵、＊-R
c-、＊-R
c-O-、＊-R
c-S-或＊-R
c-NH-。Rc表示碳數1至6的伸烷基。＊表示與O的鍵合端。
作為由式(I)表示的化合物，可列舉出由式(I-1)至式(I-15)中的任一個表示的化合物等。其中，優選由式(I-1)、式(I-3)、式(I-5)、式(I-7)、式(I-9)或者是式(I-11)至式(I-15)表示的化合物。
作為由式(II)表示的化合物，可列舉出由式(II-1)至式(II-15)中的任一個表示的化合物等。其中，優選由式(II-1)、式(II-3)、式(II-5)、式(II-7)、式(II-9)或者是式(II-11)至式(II-15)表示的化合物，更優選由式(II-1)、式(II-7)、式(II-9)或者是式(II-15)表示的化合物。
由式(I)表示的化合物和由式(II)表示的化合物可各自單獨地使用，也可將2種以上並用。將由式(I)表示的化合物和由式(II)表示的化合物並用的情形下，它們的含有比率[由式(I)表示的化合物：由式(II)表示的化合物]以莫耳基準計，優選為5：95至95：5，更優選為20：80至80：20。
作為單體(b2)，更優選具有氧雜環丁基和(甲基)丙烯醯氧基的單體。作為單體(b2)，可列舉出3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷、3-甲基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-甲基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-甲基丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷、3-乙基-3-丙烯醯氧基乙基氧雜環丁烷等。
作為單體(b3)，更優選具有四氫呋喃基和(甲基)丙烯醯氧基的單體。作為單體(b3)，具體地，可列舉丙烯酸四氫糠酯(例如，VISCOAT V # 150、大阪有機化學工業股份有限公司製造)、甲基丙烯酸四氫糠酯等。
作為單體(b)，在能夠進一步提高得到的彩色濾光片的耐熱性、耐化學品性等的可靠性的方面，優選為單體(b1)。進而，在著色樹脂組合物的保存穩定性優異的方面，更優選單體(b1-2)。
作為單體(c)，可列舉例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(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[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯(在該技術領域中，作為慣用名，稱為“(甲基)丙烯酸雙環戊酯”。此外，有時稱為“(甲基)丙烯酸三環癸酯”)、(甲基)丙烯酸三環[5.2.1.02,6]癸烯-8-基酯(該技術領域中，作為慣用名，稱為“(甲基)丙烯酸雙環戊烯酯”)、(甲基)丙烯酸雙環戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯類；(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯等含有羥基的(甲基)丙烯酸酯類；馬來酸二乙酯、富馬酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯；雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-(2’-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羥基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(羥基甲基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二(2’-羥基乙基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二甲氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二乙氧基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基-5-乙基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-羥基甲基-5-甲基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-第三-丁氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-環己氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5-苯氧基羰基雙環[2.2.1]庚-2-烯、5，6-雙(第三丁氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯、5,6-雙(環己氧基羰基)雙環[2.2.1]庚-2-烯等雙環不飽和化合物類；N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺苯甲酸鹽、N-琥珀醯亞胺基-4-馬來醯亞胺丁酸鹽、N-琥珀醯亞胺基-6-馬來醯亞胺己酸鹽、N-琥珀醯亞胺基-3-馬來醯亞胺丙酸鹽、N-(9-吖啶基)馬來醯亞胺等二羰基亞胺衍生物類；苯乙烯、α-甲基苯乙烯、間-甲基苯乙烯、對-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對-甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯 腈、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、醋酸乙烯酯、1,3-丁二烯、異戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯等。
這些中，從共聚反應性和耐熱性的方面出發，優選苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、N-苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺、N-苄基馬來醯亞胺、雙環[2.2.1]庚-2-烯等。
在單體(c)為具有烯屬不飽和鍵的結構單元的實施例中，優選可為具有(甲基)丙烯醯基的結構單元。具有這樣的結構單元的鹼可溶性樹脂(B)，可藉由使含有源自於單體(a)的結構單元和源自於單體(b)的結構單元的聚合物，和具有可與前述構成單元反應之基團以及烯屬不飽和鍵之單體反應而得。
作為具有烯屬不飽和鍵的結構單元，例如可以藉由在(甲基)丙烯酸單元中加成縮水甘油(甲基)丙烯酸酯而得到的構成單元、藉由在馬來酸酐單元中加成2-羥乙基(甲基)丙烯酸酯而得到的構成單元、藉由在縮水甘油(甲基)丙烯酸酯單元中加成(甲基)丙烯酸而得到的構成單元、以及在具有羥基的構成單元中加成羧酸酐而得到的構成單元等。
在一些實施例中，來自(a)的結構單元：10至60重量%；來自(b)的結構單元：40至90重量%，更優選為來自(a)的結構單元：15至45重量%；來自(b)的結構單元：55至85重量%。
或者，在包含來自(c)的結構單元的實施例中，來自(a)的結構單元：2至45重量%；來自(b)的結構單元：2至95重量%；來自(c)的結構單元：1至65重量%，更優選為來自(a)的結構單元：5至40重量%；來自(b)的結構單元：5至80重量%；來自(c)的結構單元：5至60重量%。
在一些實施例中，含環氧基之重複單元(B1)為來自(b)的結構單元。
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)可例舉如(甲基)丙烯酸3,4-環氧環己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等樹脂；(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸/N-環己基馬來醯亞胺共聚物、3-甲基-3-(甲基)丙烯醯氧基甲基氧雜環丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物、苄基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等。
鹼可溶性樹脂(B)的重量平均分子量(Mw)優選為3,000至100,000，更優選為5,000至50,000，進一步優選為5,000至30,000。鹼可溶性樹脂(B)之分子量分布(重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn))優選為1.1至6，更優選為1.2至4。
鹼可溶性樹脂(B)的酸值(固體成分換算值)，優選為10至300mg-KOH/g、或可為20至250mg-KOH/g、或可為20至200mg-KOH/g、或可為20至170mg-KOH/g、或可為30至170 mg-KOH/g。在此，酸值是作為中和鹼可溶性樹脂(B)1g所需的氫氧化鉀的量(mg)之測定值，可藉由例如使用氫氧化鉀水溶液進行滴定而求出。
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)的環氧當量為500~2000(g/eq)，優選為600~1500(g/eq)。若小於下限值，難以保有良好的耐熱黃變色性，而若大於上限值，則有難以成形或塗布之虞。
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)的含量相對於著色樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有10~45重量%，更優選含有10~20重量%。
在一些實施例中，鹼可溶性樹脂(B)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量按重量%計，優選含有15~40重量%，更優選含有20~35重量%。
鹼可溶性樹脂(B)包含在上述範圍內的情況下，能夠形成著色圖案，而且存在著色圖案的解析度和殘膜率提高的傾向。
[光聚合單體(C)]
一些實施例中，光聚合單體(C)為可藉由光聚合起始劑(D)產生的活性自由基及/或酸而聚合的單體，例如是但不限於具有可聚合性的乙烯性不飽和鍵，像是(甲基)丙烯酸酯化合物。在此，使用括號來敘述的化合物，意味著包含括號內文字存在與不存在的情況，例如前述的(甲基)丙烯酸酯化合物，包含丙烯酸酯化合物、和甲基丙烯酸酯化合物的情形。光聚合單體(C)又可稱作聚合性化合物。
舉例來說，光聚合單體(C)可包括但不受限於選自於由下列選項所組成的群組中的至少一者：丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2-羥基乙酯、N-乙烯基吡咯酮等具有一個乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物；二(甲基)丙烯酸1,6-己烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、雙酚A的雙(丙烯醯氧基乙基)醚、二(甲基)丙烯酸3-甲基戊烷二醇酯等具有二個乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物；以及三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙烷酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、八(甲基)丙烯酸三季戊四醇酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、十(甲基)丙烯酸四季戊四醇酯、九(甲基)丙烯酸四季戊四醇酯、三(2-(甲基)丙烯醯氧基乙基)異氰酸酯、四(甲基)丙烯酸乙二醇改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸乙二醇改性二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸丙二醇改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸丙二醇改性二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸己內酯改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸己內酯改性二季戊四醇酯等具有三個乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。一些實施例中，光聚合單體(C)例如是具有乙烯性不飽和雙鍵之化合物。一些實施例中，光聚合單體(C)例如是具有三個乙烯性不飽和雙鍵之聚合性化合物。
光聚合單體(C)的市售商品可例舉如KAYARAD(登録商標)DPHA(日本化薬社)、A-TMM-3LM-N(新中村化学工業社)以及A9500(新中村化学工業社)。
光聚合單體(C)的重量平均分子量優選為150以上且2,900以下，更優選為250以上且1,500以下。
在一些實施例中，光聚合單體(C)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有1~30重量%，更優選含有1~20重量%。
在一些實施例中，光聚合單體(C)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量按重量%計，優選含有2~20重量%，更優選含有4~10重量%。
光聚合單體(C)的含量在上述的範圍內的情況下，存在著色圖案形成時的殘膜率和彩色濾光片的耐化學品性可提高。
[光聚合起始劑(D)]
在本案的一些實施例中，光聚合起始劑(D)可為任何能夠藉由光的作用而產生活性自由基、酸等，進而使得光聚合反應開始的化合物，並沒有特別限定。
舉例來說，光聚合起始劑(D)可包含但不受限於選自於由下列選項所組成的群組中的至少一者：O-醯基肟(O-acyloxime)化合物、烷基苯基酮化合物、雙咪唑化合物、三嗪化合物、醯基膦氧化物(acyl phosphine oxide)、安息香化合物、二苯基酮化合物、醌系化合物、10-丁基-2-氯吖啶酮、苄基、苯基甲醯甲酸甲酯、苯乙酮(acetophenone)、和環戊二烯鈦(titanocene)化合物。
在一些實施例中，光聚合起始劑(D)較佳地包含選自於由下列選項所組成的群組中的至少一者：O-醯基肟化合物、烷基苯基酮化合物、雙咪唑化合物、苯乙酮化合物、三嗪化合物、醯基氧化膦化合物、和聯咪唑化合物。舉例來說，在以O-醯基肟化合物作為光聚合起始劑(D)的情況，可使用Irgacure® OXE-01(BASF公司)、Irgacure® OXE-02(BASF公司)、N-1919(ADEKA公司)等市售商品。
上述O-醯基肟化合物是具有由式(d1)表示的部分結構的化合物。以下，＊表示鍵合端。
作為上述O-醯基肟化合物，可列舉例如N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(3,3-二甲基-2,4-二氧雜環戊基甲氧基)苯甲醯基}-9H-咔唑-3-基]乙烷-1-亞胺、N-乙醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-咔唑-3-基]-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺等。可使用IRGACURE OXE01、OXE02(以上為BASF公司製造)、N-1919(ADEKA株式會社製造)等市售品。其中，O-醯基肟化合物優選選自N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)丁烷-1-酮-2-亞胺、N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺和N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)-3-環戊基丙烷-1-酮-2-亞胺中的至少1種，更優選N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫烷基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺。如果是這些O-醯基肟化合物，則傾向 於得到高明度的彩色濾光片。
上述烷基苯基酮化合物是具有由式(d2)表示的部分結構或由式(d3)表示的部分結構的化合物。這些部分結構中，苯環可具有取代基。
作為具有由式(d2)表示的部分結構的化合物，可列舉例如2-甲基-2-嗎啉代-1-(4-甲基硫烷基苯基)丙烷-1-酮、2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉代苯基)-2-苄基丁烷-1-酮、2-(二甲基胺基)-2-[(4-甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-嗎啉基)苯基]丁烷-1-酮等。可使用IRGACURE 369、907、379(以上為BASF公司製造)等的市售品。
作為具有由式(d3)表示的部分結構的化合物，可列舉例如2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、2-羥基-2-甲基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-(4-異丙烯基苯基)丙烷-1-酮的低聚物、α,α-二乙氧基苯乙酮、苯偶醯二甲基縮酮等。
在感光度的部份，作為烷基苯基酮化合物，優選具有由式(d2)表示的部分結構的化合物。
作為上述三嗪化合物，可列舉例如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。
作為上述醯基氧化膦化合物，可列舉2,4,6-三甲基苯甲醯基二苯基氧化膦等。可使用IRGACURE(註冊商標)819(BASF公司製造)等的市售品。
作為上述聯咪唑化合物，可列舉例如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(例如，參照日本特開平6-75372號公報、日本特開平6-75373號公報等)、2,2’-雙(2-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(二烷氧基苯基)聯咪唑、2,2’-雙(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四(三烷氧基苯基)聯咪唑(例如，參照日本特公昭48-38403號公報、日本特開昭62-174204號公報等)、4,4’,5,5’-位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物(例如，參照日本特開平7-10913號公報等)等。
其他之聚合起始劑，可列舉安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異丁基醚等安息香化合物；二苯甲酮、鄰-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(第三-丁基過氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基 二苯甲酮等二苯甲酮化合物；9,10-菲醌、2-乙基蒽醌、樟腦醌等醌化合物；10-丁基-2-氯吖啶酮、苯偶醯、苯基乙醛酸甲酯、二茂鈦化合物等。優選地，這些聚合起始劑可與後述的聚合起始助劑(特別是胺類)組合使用。
而酸產生劑，可列舉出4-羥基苯基二甲基鋶-對-甲苯磺酸鹽、4-羥基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、二苯基碘鎓六氟銻酸鹽等鎓鹽類、硝基苄基甲苯磺酸酯類、安息香甲苯磺酸酯類等。
在一些實施例中，光聚合起始劑(D)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有0.1~2.5重量%，更優選含有0.2~1.5重量%。
在一些實施例中，光聚合起始劑(D)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量按重量%計，優選含有0.1~5重量%，更優選含有0.2~3重量%。
光聚合起始劑(D)的含量在上述的範圍內的情況下，存在高感度化、使曝光時間縮短的傾向，因此可提高彩色濾光片的生產率。
[溶劑(E)]
在一些實施例中，溶劑(E)可包含但不受限於選自於由下列選項所組成的群組中的至少一者：酯溶劑(在此意指於分子中含有-COO-但不含-O-的溶劑)、醚溶劑(在此意指於分子中含有-O-但不含-COO-的溶劑)、醚酯溶劑(在此意指於分子中含有-COO-及-O-的溶劑)、酮溶劑(在此意指於分子中含有-CO-但不含-COO-的溶劑)、醇溶劑(在此意指於分子中含有OH但不含-O-、-CO-及-COO-的溶劑)、芳香族烴溶劑、醯胺溶劑、二甲基亞碸等。
作為酯溶劑，可列舉出乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2-羥基異丁酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸異丁酯、甲酸戊酯、醋酸異戊酯、丙酸丁酯、丁酸異丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、環己醇乙酸酯和γ-丁內酯等。
作為醚溶劑，可列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、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、二甘醇單丁基醚、丙二 醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚、3-甲氧基-1-丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇、四氫呋喃、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚、茴香醚、苯乙醚和甲基茴香醚等。
作為酮溶劑，可列舉出4-羥基-4-甲基-2-戊酮、丙酮、2-丁酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、4-甲基-2-戊酮、環戊酮、環己酮和異佛爾酮等。
作為醇溶劑，可列舉甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、丙二醇和甘油等。
作為芳香族烴溶劑，可列舉苯、甲苯、二甲苯和1,3,5-三甲基苯等。
作為醯胺溶劑，可列舉N,N-二甲基甲醯 胺、N,N-二甲基乙醯胺和N-甲基吡咯啶酮等。
上述的溶劑中，從塗布性、乾燥性的方面出發，優選1atm下的沸點為120°C以上且180°C以下的有機溶劑。作為溶劑，優選丙二醇單甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇單甲基醚、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇單甲基醚、二甘醇單甲基醚、二甘醇單乙基醚、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、N-甲基吡咯啶酮和N,N-二甲基甲醯胺，更優選丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單甲基醚、N-甲基吡咯啶酮、乳酸乙酯和3-乙氧基丙酸乙酯。
在一些實施例中，溶劑(E)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有35~80重量%，更優選含有40~60重量%。換言之，著色樹脂組成物的固態成分部分的總含有率可為20~65重量%，更優選為20至40重量%。
溶劑(E)包含在上述範圍內的情況下，塗布時的平坦性變得良好，另外形成了彩色濾光片時色濃度沒有不足，因此存在顯示特性變得良好的傾向。
[添加劑(F)]
在一些實施例中，著色樹脂組成物還可包含添加劑(F)。添加劑(F)可包含填充劑、其他高分子化合物、固化劑、黏附促進劑、紫外線吸收劑、抗絮凝劑等。添加劑(F)較佳包含環氧基，例如環氧丙氧基，可視情況搭配鹼可溶性樹脂(B)調整組成物的環氧當量數。
關於前述填充劑，具體而言，可使用玻璃、二氧化矽、氧化鋁等，但不限定於此。
關於前述其他高分子化合物，具體而言，可使用環氧樹脂、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，但不限定於此。
前述固化劑用於提高深層固化和機械強度，具體而言，可使用環氧化合物、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，但不限定於此。
前述示例的固化劑可單獨使用或混合兩種以上進行使用。
關於前述黏附促進劑，具體而言，可使用選自由下述黏附促進劑組成的組中的單獨或它們的混合物：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-氨丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨丙基三甲氧基矽烷、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、3-異氰酸酯丙基三甲氧基矽烷以及3-異氰酸酯基丙基三乙氧基矽烷。前述黏附促進劑相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量可含有0.01~10重量%，可優選含有0.05~2重量%。
關於前述紫外線吸收劑，具體而言，可使用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，但不限於此。
關於前述抗絮凝劑，具體而言，可使用聚丙烯酸鈉等，但不限於此。
在一些實施例中，添加劑(F)有助於提升耐溶劑性。在一些實施例中，添加劑(F)的環氧當量為0.5~300(g/eq)，優選為0.5~200(g/eq)。若大於上限值，則經換算後則著色樹脂組成物的環氧當量數小，其環氧基少且交聯反應性較低，而無助於耐溶劑性的提升。
在一些實施例中，添加劑(F)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的總重量按重量%計，優選含有0.01~15重量%，更優選含有0.01~5重量%，更佳優選為0.01~0.4重量%。
在一些實施例中，添加劑(F)的含量相對於著色感光性樹脂組合物的固體成分的總重量按重量%計，優選含有0.01~30重量%，更優選含有0.01~10重量%，更佳優選為0.01~0.8重量%。
添加劑(F)的含量在上述的範圍內的情況下，可在不影響原先著色樹脂組成物的特性的情況下，提供分散、固化、紫外線吸收等各種特性。
[彩色濾光片]
本揭露內容的另一實施例是關於一種彩色濾光片，其可由根據前述任一實施例的著色樹脂組成物之固化產物所形成。舉例來說，根據前述任一實施例的著色樹脂組成物可藉由光微影法、噴墨法、或印刷法等方法形成所述彩色濾光片，但本揭露內容不受限於此。
作為由本案的著色樹脂組合物之固化產物所形成之彩色濾光片（彩色濾光片圖案）的方法，可列舉光微影法、噴墨法、印刷法等。其中，優選光微影法。光微影法是將上述著色樹脂組合物塗布於基板，乾燥而形成著色組合物層，經由光遮罩將該著色組合物層曝光而顯影的方法。光微影法中，通過在曝光時不使用光遮罩及/或不顯影，從而能夠形成作為上述著色組合物層的固化物的著色塗膜。能夠使這樣形成的著色圖案、著色塗膜作為本發明的彩色濾光片。
對於製作的彩色濾光片的膜厚而言並無特別限定，可根據目的、用途等適當調整，例如，為0.1至30μm，優選為0.1至20μm，更優選為0.5至6μm，更佳優選為1.5至3.5μm。
作為基板，可使用石英玻璃、硼矽酸玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、對表面進行了二氧化矽塗布的鈉鈣玻璃等的玻璃板、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸乙二醇酯等的樹脂板、矽、在上述基板上形成了鋁、銀、銀/銅/鈀合金薄膜等的產物。在這些基板上可形成另外的彩色濾光片層、樹脂層、電晶體、電路等。
採用光微影法的各色圖案（畫素）的形成可在公知或慣用的裝置、條件下進行。例如，可如下方所述製作。
首先，將著色樹脂組合物塗布在基板上，通過加熱乾燥(預烘焙)及/或減壓乾燥，從而將溶劑等揮發成分除去而乾燥，得到平滑的著色樹脂組合物層。作為塗布方法，可列舉旋塗法、狹縫塗布法、狹縫和旋轉塗布法等。
接下來，對於著色樹脂組合物層，經由用於形成目標的著色圖案的光遮罩而曝光。由於可對曝光面全體均勻地照射平行光線，進行光遮罩和形成了著色樹脂組合物層的基板的正確的對位，因此優選使用遮罩對準器和步進器等曝光裝置。
通過使曝光後的著色樹脂組合物層與顯影液接觸而顯影，從而在基板上形成著色圖案。通過顯影，著色樹脂組合物層的未曝光部在顯影液中溶解而被除去。作為顯影液，優選例如氫氧化鉀、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化四甲基銨等鹼性化合物的水溶液。這些鹼性化合物的水溶液中的濃度優選為0.01至10重量%，更優選為0.03至5重量%。進而，顯影液可包含表面活性劑。顯影方法可以是旋覆浸沒法、浸漬法和噴霧法等的任一種。進而，在顯影時可使基板傾斜任意的角度。顯影後可進行水洗。
前述曝光程序的劑量並無特別限制，在一些實施例中，本案可以曝光劑量50至100mJ進行曝光。
進而，優選對得到的著色圖案進行後烘焙。後烘焙溫度優選90°C至250°C，或可為100°C至240°C。後烘焙時間優選1至120分鐘。
藉由本案之著色樹脂組成物之固化產物可製作彩色濾光片，其為可用於顯示裝置(例如，液晶顯示裝置、有機EL裝置、電子紙等)和固體攝影元件的彩色濾光片或彩色濾波片。
[顯示裝置]
本揭露內容的再一實施例是關於一種顯示裝置，其可包含前述的彩色濾光片，但本揭露內容不受限於此。根據本揭露內容的一些實施例，所述顯示裝置可為液晶顯示裝置、有機電致發光顯示裝置、或電漿顯示裝置等顯示器。
例如，顯示裝置中可具有背光源、TFT基板、彩色濾光片基板、設置於TFT基板與彩色濾光片基板之間的顯示介質（例如液晶），其中之彩色濾光片基板可使用本案的著色樹脂組成物之固化產物所形成的彩色濾光片。
以下，本揭露內容將提供數個實施例和比較例，以更具體地說明根據本揭露內容之實施例的著色樹脂組成物可達成的功效，以及應用本揭露內容所製得之著色樹脂組成物的特性。然而以下之實施例和比較例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本揭露內容實施之限制。以下所使用之單位「份」在無其他說明的情況下，表示重量份。
[製備例1]
將12.0重量份的顏料C.I.顏料藍15：6、顏料分散劑DISPERBYK-2001(BYK公司製造)4.0重量份、作為溶劑的丙二醇甲基醚乙酸酯44重量份以及丙二醇甲基醚40重量份通過珠磨機混合12小時，將其分散從而製造出製造例1。
[合成例1]
於具備回流冷凝器、滴液漏斗及攪拌機之燒瓶內使適量氮氣流動而設為氮氣環境，並放入丙二醇單甲基醚乙酸酯100份，一面進行攪拌，一面加熱至85°C為止。接著，向該燒瓶內，使用滴入泵以約5小時滴入將甲基丙烯酸19份、2-甲基丙烯(2-羥乙)酯(2-Hydroxyethyl Methacrylate，2-HEMA) 171份溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯40份而成之溶液。另一方面，向燒瓶內，使用另一滴入泵以約5小時滴入將2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)26份溶解於丙二醇單甲基醚乙酸酯120份而成之溶液。待聚合起始劑之滴入結束後，約3小時保持為相同溫度，其後冷卻至室溫為止，獲得固形物成分50%之共聚物(鹼可溶性樹脂(B-1))之溶液。所獲得之鹼可溶性樹脂(B-1)之重量平均分子量為8000，分子量分佈為1.98，固形物成分換算之酸值為53mg-KOH/g。在此，鹼可溶性樹脂(B-1)並未包含環氧基。
[合成例2]
除了合成例1中的2-甲基丙烯(2-羥乙)酯(2-HEMA)置換為丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.0
2,6]癸烷-8-基酯與丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.0
2,6]癸烷-9-基酯之混合物(含有比以莫耳比計為50：50)(商品名「E-DCPA」，大賽璐股份有限公司製造)之外(含有環氧二環戊烯甲基丙烯酸脂(EDCPA)，如下化學式3所示的單體)，其餘與合成例1相同，可獲得固形物成分60%之共聚物(鹼可溶性樹脂(B-2))之溶液。所獲得之鹼可溶性樹脂(B-2)之重量平均分子量為8000，分子量分佈為1.98，固形物成分換算之酸值為53mg-KOH/g。在此，鹼可溶性樹脂(B-2)具有如以下化學式5所示的重複單元，其可作為含環氧基之重複單元(B1)，並佔鹼可溶性樹脂(B-2)的55重量%；
[化學式3]
；
[化學式 5]
。
[合成例3]
除了合成例2中的丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯與丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-9-基酯之混合物之重量份為200份之外(含有環氧二環戊烯甲基丙烯酸脂(EDCPA)，如上化學式3所示的單體)，其餘與合成例1相同，可獲得固形物成分80%之共聚物(鹼可溶性樹脂(B-3))之溶液。所獲得之鹼可溶性樹脂(B-3)之重量平均分子量為8000，分子量分佈為1.98，固形物成分換算之酸值為53mg-KOH/g。在此，鹼可溶性樹脂(B-3)具有如以上化學式5所示的重複單元，其可作為含環氧基之重複單元(B1)，並佔鹼可溶性樹脂(B-3)的65重量%。
[合成例4]
除了合成例2中的丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-8-基酯與丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.02,6]癸烷-9-基酯之混合物之重量份為252份之外(含有環氧二環戊烯甲基丙烯酸脂(EDCPA)，如上化學式3所示的單體)，其餘與合成例1相同，可獲得固形物成分90%之共聚物(鹼可溶性樹脂(B-4))之溶液。所獲得之鹼可溶性樹脂(B-4)之重量平均分子量為8000，分子量分佈為1.98，固形物成分換算之酸值為53mg-KOH/g。在此，鹼可溶性樹脂(B-4)具有如以上化學式5所示的重複單元，其可作為含環氧基之重複單元(B1)，並佔鹼可溶性樹脂(B-4)的85重量%。
[合成例5]
除了合成例2中的丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.0
2,6]癸烷-8-基酯與丙烯酸3,4-環氧三環[5.2.1.0
2,6]癸烷-9-基酯之混合物置換為甲基丙烯酸環氧丙酯(Glycidyl methacrylate，GMA)之外，其餘與合成例2相同，可獲得固形物成分60%之共聚物(鹼可溶性樹脂(B-5))之溶液。所獲得之鹼可溶性樹脂(B-5)之重量平均分子量為8000，分子量分佈為1.98，固形物成分換算之酸值為53mg-KOH/g。在此，鹼可溶性樹脂(B-5)雖包含環氧基，但不具有如以上化學式5所示的重複單元。而甲基丙烯酸環氧丙酯(GMA)所形成之重複單元可作為含環氧基之重複單元(B1)，其佔鹼可溶性樹脂(B-5)的50重量%。
鹼可溶性樹脂(B)的聚苯乙烯換算的重均分子量(Mw)和數均分子量(Mn)的測定採用凝膠層析色譜(GPC法)在以下的條件下進行。
裝置：HLC-8120GPC(東曹股份有限公司製造)
管柱：TSK-GELG2000HXL
管柱温度：40℃
溶劑：THF
流速：1.0mL/min
被檢測液固體成分濃度：0.001至0.01質量%
注入量：50μL
檢測器：RI
校正用標準物質：TSK STANDARD POLYSTYRENE F-40、F-4、F-288、A-2500、A-500(東曹股份有限公司製造)
將上述得到的聚苯乙烯換算的重均分子量和數均分子量之比(Mw/Mn)規定為分散度。
以下各個實施例及比較例之成分如表1~2所示，其中各個成分所選用的種類說明如下。
[表1]
| 配比 | 實施例 -1 | 實施例 -2 | 實施例 -3 | 實施例 -4 | ||
| 著色劑 (A) (重量%) | 33.7 | 33.6 | 33.6 | 33.6 | ||
| 鹼可溶性樹脂(B) (重量%) | B-1 | - | - | - | - | |
| B-2 | 14.4 | 14.4 | - | - | ||
| B-3 | - | - | 14.4 | - | ||
| B-4 | - | - | - | 14.4 | ||
| 鹼可溶性樹脂(B)之環氧當量(g/eq) | 1409 | 1409 | 1056 | 784 | ||
| 單體(C) (重量%) | 2.9 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | ||
| 光起始劑(D) (重量%) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | ||
| 溶劑(E) (重量%) | 48.6 | 48.5 | 48.5 | 48.5 | ||
| 添加劑(F) (重量%) | 0 | 0.2 | 0.2 | 0.2 | ||
| 添加劑(F)之環氧當量(g/eq) | - | 175 | 175 | 175 | ||
| 著色樹脂組成物之環氧基當量數 | 1.02.E-02 | 1.13E-02 | 1.48E-02 | 1.95E-02 | ||
| 評價 | ΔY | Δ | O | O | O | |
| ΔE* ab | O | O | O | O | ||
[表2]
| 配比 | 比較例 -1 | 比較例 -2 | 比較例 -3 | 比較例 -4 | ||
| 著色劑 (A) (重量%) | 33.6 | 33.6 | 33.6 | 33.7 | ||
| 鹼可溶性樹脂(B) (重量%) | B-1 | 14.6 | 14.4 | - | - | |
| B-2 | - | - | - | - | ||
| B-3 | - | - | - | - | ||
| B-4 | - | - | 14.1 | - | ||
| B-5 | - | - | - | 14.4 | ||
| 鹼可溶性樹脂(B)之環氧當量(g/eq) | - | - | 784 | 600 | ||
| 單體(C) (重量%) | 2.9 | 2.9 | 2.9 | 2.9 | ||
| 光起始劑(D) (重量%) | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | ||
| 溶劑(E) (重量%) | 48.5 | 48.5 | 48.5 | 48.6 | ||
| 添加劑(F) (重量%) | 0 | 0.2 | 0.5 | 0 | ||
| 添加劑(F)之環氧當量(g/eq) | - | 175 | 175 | - | ||
| 著色樹脂組成物之環氧基當量數 | 0 | 1.14E-03 | 2.08E-02 | 2.40E-02 | ||
| 評價 | ΔY | Δ | Δ | Δ | Δ | |
| ΔE* ab | X | Δ | Δ | Δ | ||
表1與表2中，各成分表示以下的化合物：
著色劑(A)：製備例1所得之著色劑
鹼可溶性樹脂(B)：
(B-1)：合成例1所得之鹼可溶性樹脂(B-1)
(B-2)：合成例2所得之鹼可溶性樹脂(B-2)
(B-3)：合成例3所得之鹼可溶性樹脂(B-3)
(B-4)：合成例4所得之鹼可溶性樹脂(B-4)
(B-5)：合成例5所得之鹼可溶性樹脂(B-5)
光聚合性單體(C)：二季戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD(註冊商標)DPHA；日本化藥(股)製造
光聚合起始劑(D)：N-苯甲醯氧基-1-(4-苯基硫基苯基)辛烷-1-酮-2-亞胺(商品名：TR-PBG-327；TRONLY公司製造)
溶劑(E)：丙二醇甲醚醋酸酯（propylene glycol monomethyl ether acetate，PGMEA；購自上仁化工有限公司）
添加劑(F)：3-環氧丙氧基丙基三甲氧基矽烷(購自Sigma-Aldrich)
此外，環氧當量的測定為採用紅外光譜吸收法在調製各成分後量測。環氧當量數藉由各成分之重量%×100/環氧當量計算而成。
[著色樹脂組成物的製作]
將表1與表2所示出的組成，按比例(重量%)進行混合，並分散、溶解，則可獲得著色樹脂組成物。應注意的是，本案實施例、比較例之固態組成為51.4~51.5重量%、溶劑48.5重量%進行。
詳細而言，取一樣品瓶，將粉末的光聚合起始劑(D)、添加劑(F)(如果有)加入至樣品瓶內，在將溶劑(E)加入至樣品瓶中，以震盪機將其均勻混合。混合20分鐘後，確認粉末完全溶解時，在依序加入光聚合性單體(C)、鹼可溶性樹脂(B)以及著色劑(A)，以震盪機將其均勻混合1小時，即可得到著色樹脂組成物。
[彩色濾光片的製作]
於4吋玻璃基板(# 1737；康寧(Corning)公司製造)上，以旋轉塗佈法塗佈膜厚為2µm的著色感光性樹脂組成物，再以100℃預烘烤製得著色組成物層。放置冷卻後，將有著色樹脂組成物層之基板置於曝光機中，於大氣環境氣氛下，以50mJ/cm
2之曝光量進行光照射。將光照射後之著色樹脂組成物層，於鹼性顯像液中以浸漬顯像，再以純水清洗40秒鐘後，放置於烘箱中，以230℃進行後烘烤20~30分鐘，製得著色圖型。
[耐溶劑性測試]
使用色度機定位著色圖型片上的位置，量測該位置的色度值(L*, a*, b*)及輝度(Y)。將量測完的著色圖型片浸入有機溶劑如N-甲基吡咯烷酮(NMP)，靜置10~20分鐘後再取出，以純水將NMP清除，再以空氣噴槍吹除著色圖型片表面的水份。使用色度機定位著色圖型片在NMP測試前所在的位置，量測著色圖型片浸入溶劑後的色度值(L*, a*, b*)及輝度(Y)。計算輝度變化量ΔY%及顏色差異性ΔE*ab，公式如下：
ΔY% = (Y1-Y2)/Y1 *100%
Y1、Y2 : 耐溶劑性測試前、後輝度；
L1* : 耐溶劑性測試前明度；
L2* : 耐溶劑性測試後明度；
a1*、b1* : 耐溶劑性測試前色度指數；
a2*、b2* : 耐溶劑性測試後色度指數。
[評價]
可依表3，透過輝度變化量ΔY%及顏色差異性ΔE*ab評斷其耐溶劑性。
[表3]
O：良好，輝度在經過溶劑測試前後的變化量ΔY小於3%，並且顏色差異ΔE*
ab小於0.8
Δ：稍好，輝度在經過溶劑測試前後的變化量ΔY介於3~5%，或者顏色差異ΔE*
ab介於0.8~1.4之間。
X：不良，輝度在經過溶劑測試前後的變化量ΔY大於5%，或者顏色差異ΔE*
ab大於1.4。
| ΔY | ΔE* ab | ΔY | ΔE* ab | ΔY | ΔE* ab | |
| 變化量 | ＜3% | ＜ 0.8 | 3~5% | 0.8~1.4 | ＞ 5% | ＞1.4 |
| 評價 | O | Δ | X |
由上表1中可看出實施例1~4，藉由鹼可溶性樹脂(B)(尤其是EDCPA)與添加劑(F)共同提供環氧基，因此耐溶劑性良好。
相較之下，由上表2可看出，比較例1中並沒有任何成分提供環氧當量，因此耐溶劑性不良。比較例2中僅藉由添加劑(F)提供環氧當量，而所得的環氧當量數偏低，因此其耐溶劑性稍好。比較例3中藉由比其他實施例高重量%的添加劑(F)與比其他實施例低重量%的鹼可溶劑樹脂(B)，使得環氧當量數偏高，因此耐溶劑性稍好。比較例4中鹼可溶性樹脂(B)藉由甲基丙烯酸環氧丙酯(GMA)所形成之重複單元提供環氧基，其具有較低的環氧當量，而使得環氧當量數偏高，因此其耐溶劑性稍好。
綜上所述，藉由使著色樹脂組成物之環氧當量數介於特定範圍內，可使由此著色樹脂組成物所形成的彩色濾光片，具有耐溶劑性良好的特性。
以上概述數個實施例，以便在本發明所屬技術領域中具有通常知識者可以更理解本發明實施例的觀點。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者應該理解，他們能以本發明實施例為基礎，設計或修改其他製程和結構，以達到與在此介紹的實施例相同之目的及/或優勢。在本發明所屬技術領域中具有通常知識者也應該理解到，此類等效的製程和結構並無悖離本發明的精神與範圍，且他們能在不違背本發明之精神和範圍之下，做各式各樣的改變、取代和替換。
無
無。
Claims (10)
- 一種著色樹脂組成物，包括：(A)10~45重量%的著色劑；(B)5~30重量%的鹼可溶性樹脂；(C)1~30重量%的光聚合性單體；(D)0.1~2.5重量%的光聚合起始劑；以及(E)35~80重量%的溶劑，其中該鹼可溶性樹脂(B)包括一含環氧基之重複單元，且其提供該環氧當量數，其中該含環氧基之重複單元衍生自環氧二環戊烯甲基丙烯酸脂(epoxy dicyclopentenyl acrylate，EDCPA)，其具有如化學式3所示的結構：
- 如請求項1之著色樹脂組成物，其中該含環氧基之重複單元佔該鹼可溶性樹脂(B)的40-90重量%。
- 如請求項1之著色樹脂組成物，其中該鹼可溶性樹脂(B)的環氧當量為500~2000(g/eq)。
- 如請求項1之著色樹脂組成物，其中該著色樹脂組成物更包括一添加劑(F)，其中該添加劑(F)包含一環氧丙氧基。
- 如請求項4之著色樹脂組成物，其中該添加劑(F)之環氧當量為0.5-300(g/eq)。
- 如請求項4之著色樹脂組成物，其中該著色劑(A)、該光聚合性單體(C)、該光聚合起始劑(D)、以及該溶劑(E)不具環氧基，且該環氧當量數定義為：環氧當量數=該鹼可溶性樹脂(B)的重量%×100/該鹼可溶性樹脂(B)的環氧當量+該添加劑(F)的重量%×100/該添加劑(F)的環氧當量。
- 如請求項4之著色樹脂組成物，其中該添加劑(F)佔該著色樹脂組成物的含量的1重量%以下。
- 一種彩色濾光片，係由如請求項1~7中任一項之著色樹脂組成物之固化產物所形成。
- 如請求項8之彩色濾光片，其中該彩色濾光片具有一輝度變化量△Y%<5%，及/或一顏色差異性△E * ab<1.4。
- 一種顯示裝置，係包括如請求項8或9之彩色濾光片。
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