TWI766941B - 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

本發明揭露一種藍色感光性樹脂組成物，該藍色感光性樹脂組成物包含散射粒子、藍色著色劑、由咔哚系黏結劑樹脂組成的黏結劑樹脂、光可聚合化合物、光起始劑、及溶劑，該光起始劑包括選自化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一者。

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利用彼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(pixel-by-pixel)使用該三種顏色，單個畫素之尺寸近似數十至數百微米。此種彩色濾光片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))構成。
儘管目前係透過使用顏料分散型感光性樹脂(pigment-dispersion-type photosensitive resin)的顏料分散製程來 製造彩色濾光片，但當從光源發出的光通過彩色濾光片時，一部分光被彩色濾光片吸收，從而降低了發光效率，並且由於彩色濾光片中所含顏料之性質，顏色再現性(color reproduction)之準確性可能下降。
為解決該等問題，已經提出了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號揭露一種由量子點形成從而表現出高度精確的顏色再現性的彩色濾光片層，且韓國專利申請公開案第2009-0036373號揭露藉由透過用含量子點磷光體的發光層代替現有的彩色濾光片來提高發光效率而達成顯示品質之改善。
但是，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顯影速度、優異的圖案特性、加工性、耐熱性、耐光性及抑制黃變(yellowing)、可靠性等要求。
[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，該藍色感光性樹脂組成物能夠實現彩色濾光片，特別是自發光彩色濾光片(self-emitting color filter)，其因形成為固化膜時具有優異的耐熱性及耐光性而具有高可靠性，且因其顯影速度高而具有高加工性。
另外，本發明旨在提供一種可表現出優異的圖案特性且可有效地防止黃變的藍色感光性樹脂組成物。
另外，本發明旨在提供一種使用該藍色感光性樹脂組成物製造的藍色濾光片及影像顯示裝置。
因此，本發明提供一種藍色感光性樹脂組成物，該藍色感光性樹脂組成物包含散射粒子、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、光可聚合化合物(photopolymerizable compound)、光起始劑、及溶劑，該光起始劑包括選自以下化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一者：
Figure 107103263-A0202-12-0003-2
(在化學式1中，R1至R4各自獨立為氫原子、鹵素原子、羥基、未經取代或經C1至C12烷基取代之苯基、未經取代或經C1至C12烷基取 代之苄基、或未經取代或經C1至C12烷基取代之萘基)
Figure 107103263-A0202-12-0004-3
(在化學式2中，R5為氫；C1至C20烷基；C3至C8環烷基；未經取代或經下列取代之苯基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；或者為
Figure 107103263-A0202-12-0004-5
，n為1至4之整數且m為1至6之整數；R6為C1至C8烷基、苯基、經取代之苯基、苄基、或經取代之苄基；且 R7為二苯基硫醚基(diphenyl sulfide group)；經下列取代之二苯基硫醚基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；咔唑基(carbazole group)；經下列取代之咔唑基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；茀基；或經取代之茀基)
Figure 107103263-A0202-12-0004-4
(在化學式3中，R8、R9及R10各自獨立表示R、OR、COR、SR、CONRR'或CN；R及R'表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自可經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分係被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵(thioether bond)或酯鍵插入，且R與R'能夠一起形成環；Y1表示氧原子、硫原子或硒原子，且p為0至5之整數；q為0或1；R11、R12、R13及R14各自獨立表示氫原子、鹵素原子或C1至C8烷基；X1表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自可經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵或酯鍵插入，且Y2及Y3各自獨立表示氧原子、硫原子或硒原子)。
另外，本發明提供了一種彩色濾光片，該彩色濾光片包含一由上述藍色感光性樹脂組成物形成的藍色圖案層。
另外，本發明提供一種影像顯示裝置，該影像顯示裝置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至少一種選自化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一種光起始劑，藉此表現出高顯影速度並由此具有優異的加工性，且實現了彩色濾光片，特別是自發光彩色濾光片，其因形成固化膜時具有優異的耐熱性及耐光性而具有高可靠性。
此外，本發明之藍色感光性樹脂組成物包括選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑(phenol-based antioxidant)中的至少一種抗氧化劑，因此表現出優異的圖案特性且可防止黃變。
因此，本發明之藍色感光性樹脂組成物可有效地應用於製造彩色濾光片及影像顯示裝置。
本發明涉及一種藍色感光性樹脂組成物，該藍色感光性樹脂組成物包含散射粒子、藍色著色劑、包含咔哚系黏結劑樹脂的黏結劑樹脂、光可聚合化合物、選自化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一種光起始劑、及溶劑，藉此該藍色感光性樹脂組成物可表現出高顯影速度且因此具有高加工性，且能夠實現彩色濾光片，特別是自發光彩色濾光片，其因形成固化膜時具有優異的耐熱性及耐光性而具有高可靠性。
以下，將詳細描述本發明之構造。
散射粒子
在本發明中，散射粒子可為具有平均粒徑為10奈米至1000奈米、且較佳30奈米至300奈米的金屬氧化物。當散射粒子之平均粒徑落入上述範圍時，從量子點發出的光有望充分散射，且發生散射粒子沉澱在藍色感光性組成物中或自發光層之表面不均勻等問題的可能性可降低。
金屬氧化物可為包括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、Tl、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、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO、MgO及其組合。視需要，可使用表面經具有不飽和鍵之化合物(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進行適當調整，以充分改善彩色濾光片之光強度。
在本發明中，以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，散射粒子之含量為0.1重量%至50重量%，且較佳為5重量%至30重量%。當散射粒子之含量落入上述範圍中時，可實現期望的光強度且可降低發生藍色感光性樹脂組成物之穩定性下降 的問題的可能性。
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)分類為顏料的化合物，且具體而言可包括但不限於以下色指數(C.I.)編號的顏料。藍色顏料之具體實例可包括C.1.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(dye)，並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)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中的至少一者。
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中的至少一者。
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。
該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括紫色著色劑作為另外的著色劑。紫色著色劑可包括紫色顏料與紫色染料中的至少一 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。
在本發明中，以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，藍色著色劑之含量為0.1重量%至50重量%，且較佳 為0.5重量%至30重量%，且以100重量%的藍色感光性樹脂組成物計，藍色著色劑之含量為0.1重量%至50重量%，較佳為0.5重量%至30重量%，且更佳為1重量%至20重量%。
當藍色著色劑之量落入上述範圍內時，可有利地實現抑制外部光反射之效果，並且可降低藍色感光性樹脂組成物發生包括光強度低或黏度不穩定等問題的可能性。
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，藉此防止彩色濾光片(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，並用作著色材料之分散介質。本發明之藍色感光性樹脂組成物中含有的咔哚系黏結劑樹脂係作為散射粒子的黏結劑樹脂，且並無限制，只要其為能夠在製造彩色濾光片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以下化學式4-1及化學式4-2所表示之化合物的至少一者。
Figure 107103263-A0202-12-0013-6
Figure 107103263-A0202-12-0013-7
在化學式4-1及化學式4-2中，R15、R16、R17及R18各 自獨立為
Figure 107103263-A0202-12-0013-9
，其中X為氫原子、C1至C5烷基、或羥基，且R19為氫原子或C1至C5烷基。
在本發明中，化學式4-1之化合物可由以下化學式5-1所表示之化合物合成，並且化學式4-2之化合物可由以下化學式5-2所表示之化合物合成。
Figure 107103263-A0202-12-0014-10
Figure 107103263-A0202-12-0014-11
具體而言，化學式4-1之化合物可為以下化學式6及化學式7所表示之化合物的至少一者，並且化學式4-2之化合物可為以下化學式8及化學式9所表示之化合物的至少一者。
Figure 107103263-A0202-12-0014-12
Figure 107103263-A0202-12-0014-13
Figure 107103263-A0202-12-0015-14
Figure 107103263-A0202-12-0015-15
咔哚系黏結劑樹脂可藉由聚合選自以下群組的至少一者來製備：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-cinnamoil-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。
作為本發明之黏結劑樹脂，咔哚系樹脂可與丙烯酸系鹼溶性樹脂(acrylic alkali-soluble resin)組合使用。本發明之藍色感光性樹脂組成物可同時包括咔哚系樹脂與丙烯酸系鹼溶性 樹脂。
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單體的共聚物舉例說明。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(crotonic acid)、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。不飽和二羧酸之實例可包括馬來酸(maleic acid)、富馬酸(fumaric acid)、伊康酸(itaconic acid)、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(mono(2-acryloyloxyethyl)succinate)、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(mono(2-acryloyloxyethyl)phthalate)、單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯等。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。該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、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 烯基苄基甲醚、間乙烯基苄基甲醚、對乙烯基苄基甲醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、及茚(indene)；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、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、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(glycerol monoacrylate)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，例如乙烯基甲醚、乙烯基乙醚及烯丙基縮水甘油醚；乙烯基氰化物，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、異戊二烯及氯丁二烯(chloroprene)；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)。該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(rosin)主鏈的單體等，乃因此種單體會降低相對介電常數。
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(mgKOH/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及感光度可增加，由此在顯影時曝光部分之圖案可保留，從而改善殘膜比(remaining-film 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過程來確定。另外，咔哚系黏結劑樹脂或丙烯酸系樹脂可具有2,000至200,000、且較佳3,000至100,000的透過凝膠滲透層析法(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」)。在上述分子量範圍內，塗膜(coating film)之硬度可能會增加，從而獲得高殘膜率，且未曝光部分在顯影液中之溶解度高及其解析度提高。
咔哚系黏結劑樹脂及/或丙烯酸系樹脂之分子量分佈[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，在顯影溶液中之溶解度變得令人滿意，因此不容易在基板上產生非畫素部 分之顯影殘餘。此外，在顯影時難以使得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稍後描述的光起始劑的作用下聚合的化合物，且可包括單官能單體、雙官能單體及其他多官能單體。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、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。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、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。在本發明中，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，畫素部分之強度或平滑性係得到改善。
光起始劑
在本發明中，光起始劑係用以增加感光性樹脂組成物之感光度，從而增加生產力，且可包括選自以下化學式1至化學 式3所表示之化合物中的至少一者。
Figure 107103263-A0202-12-0021-16
(在化學式1中， R1至R4各自獨立為氫原子、鹵素原子、羥基、未經取代或經C1至C12烷基取代之苯基、未經取代或經C1至C12烷基取代之苄基、或未經取代或經C1至C12烷基取代之萘基)
Figure 107103263-A0202-12-0021-17
(在化學式2中， R5為氫；C1至C20烷基；C3至C8環烷基；未經取代或經下列取代之苯基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；或者 為
Figure 107103263-A0202-12-0021-18
，n為1至4之整數且m為1至6之整數；R6為C1至C8烷基、苯基、經取代之苯基、苄基、或經取代之苄基；且R7為二苯基硫醚基(diphenyl sulfide group)；經下列取代之二苯基硫醚基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；咔唑基(carbazole group)；經下列取代之咔唑基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；茀基；或經取代之茀基)
Figure 107103263-A0305-02-0024-1
(在化學式3中，R8、R9及R10各自獨立表示R、OR、COR、SR、CONRR'或CN；R及R'表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自可經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分係被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵或酯鍵插入，且R與R'能夠一起形成環；Y1表示氧原子、硫原子或硒原子，且p為0至5之整數；q為0或1；R11、R12、R13及R14各自獨立表示氫原子、鹵素原子或C1至C8烷基；X1表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自可經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵或酯鍵插入，且Y2及Y3各自獨立表示氧原子、硫原子或硒原子)。
R及R'表示之烷基之較佳實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、異戊基、三級戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、三級辛基、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-(苯并噁唑-2'-基)乙烯基(2-(benzoxazol-2'-yl)ethenyl)等。尤其較佳使用C1至C8烷基。
又，R及R'表示之芳基之實例包括苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、氯苯基、萘基、蒽基(anthryl)、菲基(phenanthrenyl)等。尤其較佳使用C6至C12芳基。此外，R及R'表示之芳烷基之較佳實例包括C7至C13芳烷基，如苄基、氯苄基、α-甲基苄基、α,α-二甲基苄基、苯基乙基、苯基乙烯基(phenylethenyl)等。R及R'表示之雜環基之較佳實例包括C5至C7雜環基，如吡啶基(pyridyl)、嘧啶基(pyrimidyl)、呋喃基(furyl)、苯硫基(thiophenyl)等。另外，可由R與R'二者形成之環之較佳 實例包括C5至C7環，如哌啶(piperidine)環、嗎福林(morpholine)環等。此外，R及R'可被例如氟、氯、溴或碘等鹵素元素取代，或者可被如下之C5至C7雜環基取代：吡啶基、嘧啶基、呋喃基、苯并噁唑-2-基(benzoxazol-2-yl)、四氫哌喃基、吡咯啶基、咪唑啶基、吡唑啶基、四氫噻唑基(thiazolidyl)、異四氫噻唑基、噁唑啶基、異噁唑啶基、哌啶基、哌嗪基(piperadyl)或嗎福林基等。
X1表示之烷基之較佳實例包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、異戊基、三級戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基、三級辛基、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-(苯并噁唑-2'-基)乙烯基等。尤其較佳使用C1至C8烷基。
另外，X1表示之芳基之實例可包括苯基、甲苯基、二甲苯基、乙基苯基、氯苯基、萘基、蒽基、菲基等。尤其較佳使用C6至C12芳基。此外，X1表示之芳烷基之較佳實例包括C7至C13芳烷基，例如苄基、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。X1表示之雜環基之較佳實例包括C5至C7雜環基，例如吡啶基、嘧啶基、呋喃基、苯硫基等。
X1表示之鹵素原子可包括氟、氯、溴及碘。又，X1表示之烷基之實例可包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、異戊基、三級戊基、己基、 庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基及三級辛基，該等係未經取代或經鹵素原子取代。
R11、R12、R13及R14表示之鹵素原子可包括氟、氯、溴及碘。
R11、R12、R13及R14表示之烷基可包括甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、二級丁基、三級丁基、戊基、異戊基、三級戊基、己基、庚基、辛基、異辛基、2-乙基己基及三級辛基。
化學式3所表示之化合物可包括下列化合物。
Figure 107103263-A0202-12-0025-20
Figure 107103263-A0202-12-0026-21
化學式1所表示之化合物可為選自以下群組的至少一者：2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)-丁-1-酮(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one)、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮(2-methyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-丙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-丁基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮、2-甲基-2-甲基胺基(4-嗎 福林基苯基)丙-1-酮、2-甲基-2-二甲基胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮及2-甲基-2-二乙基胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮。
化學式2所表示之化合物之市售產品可包括選自以下群組的至少一者：Irgacure OXE-01(巴斯夫(BASF)製)及TR-PBG-305(常州強力(Tronly)製)。
化學式3所表示之化合物之市售產品可包括N-1919(艾迪科(ADEKA)製)。
本發明之藍色感光性樹脂組成物包含至少一種選自化學式1至化學式3所表示之化合物的光起始劑，藉此表現出高顯影速度並由此具有優異的加工性，且實現了彩色濾光片，特別是自發光彩色濾光片，其因形成固化膜時具有優異的耐熱性及耐光性而具有高可靠性。
在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被高度增感，因而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係較佳地得到改善。
又，在本發明中，可使用光起始劑助劑(photoinitiator aid)。光起始劑助劑可與光起始劑一起使用，且係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起始劑起始。光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(thioxantone-based)化合物。
胺系化合物之實例可包括三乙醇胺、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、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、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。該等光起始劑助劑可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。另外，可使用市售的光起始劑助劑，例示性市售光起始劑助劑為「EAB-F」[保土谷化學工業股份有限公司(Hodogaya Chemical Co.Ltd.)製]。
當以此方式使用光起始劑助劑時，對於1莫耳光起始劑，光起始劑助劑之量為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可進一步提高，並且使用上述組成物形成的彩色濾光片之生產力可得到改善。
抗氧化劑
在本發明中，抗氧化劑能夠在後烘焙(post-baking)時捕獲由熱所產生之自由基，從而有效地抑制並防止因自由基與 螢光染料反應而引起的螢光效率下降。具有優異的自由基捕獲作用的抗氧化劑即使少量使用亦可有望表現出令人滿意的效果。
抗氧化劑為選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑中的至少一者。
由於光起始劑所產生之自由基之存在，螢光效率可能降低，且在製造過程期間之烘焙過程中可能發生黃變。當將選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑的至少一種抗氧化劑與選自化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一種光起始劑組合使用時，選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑的至少一種抗氧化劑可抑制由光起始劑引起的黃變，藉此解決螢光效率低的問題。此外，圖案之錐度(taper)及線性度(linearity)可變得優異。
抗氧化劑可包括選自以下群組之至少一者：酚系化合物、磷系化合物及硫系化合物，且可依酚系化合物與磷系化合物、酚系化合物與硫系化合物、磷系化合物與硫系化合物、或酚系化合物與磷系化合物及硫系化合物的組合的形式使用。
酚系抗氧化劑之種類並無特別限制，但其具體實例可包括3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(3,9-bis[2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethoxy]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane)、新戊四醇基-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、三乙二醇-雙[3-(3- 三級丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯](triethyleneglycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、4,4'-硫基雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)(4,4'-thiobis(6-t-butyl-3-methylphenol))、三-(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)異氰脲酸酯(tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate)、1,3,5-三(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-異氰脲酸酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)(N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinamamide))、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚(2,4-bis[(octylthio)methyl]-O-cresol)、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯酚)丙酸十八烷酯、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-三級丁基苯基)丁烷、1,3,5-三(4-羥苄基)苯、及肆[亞甲基-3-(3,5'-二-三級丁基-4'-羥苯基丙酸酯)]甲烷。
在上述酚系抗氧化劑實例中，為了表現出耐熱性及防止熱變色的發生，較佳使用3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、 新戊四醇基-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、三乙二醇-雙[3-(3-三級丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯]、4,4'-硫基雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)、三-(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)異氰脲酸酯、1,3,5-三(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-異氰脲酸酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、及2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚。
其市售品可包括Irganox 1010(巴斯夫製)、Sumilizer BBM-S(住友化學工業(Sumitomo Chemical)製)、ADK STAB AO-80(艾迪科製)、Sumilizer GP(住友化學工業製)、Irganox 1035(巴斯夫製)等。
磷系抗氧化劑之種類並無特別限定，但其具體實例可包括3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷(3,9-bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane)、二異癸基新戊四醇二亞磷酸酯(diisodecyl pentaerythritol diphosphite)、雙(2,4-二-三級丁基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、2,2'-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基-1-苯氧基)(2-乙基己氧基)磷、6-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-三級丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷環庚烷(6-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propoxy]-2,4,8,10- tetra-t-butyldibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine)、亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸酯(diphenyl isodecyl phosphite)、亞磷酸苯基二異癸酯、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯基二十三烷基)亞磷酸酯(4,4'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenylditridecyl)phosphite)、亞磷酸十八烷酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯(tris(nonylphenyl)phosphite)、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)、10-(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、三(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯(cyclic neopentanetetraylbis(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite)、環狀新戊烷四基雙(2,6-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基苯基)辛基亞磷酸酯、三(2，4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、肆(2,4-二-三級丁基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4'-二基雙亞膦酸酯(tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)[1,1-biphenyl]-4,4'-diylbisphosphonite)、雙(2,4-二-三級丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯等。
在上述磷系抗氧化劑實例中，為了表現出耐熱性以及防止熱變色的發生，較佳使用2,2'-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基-1-苯氧基)(2-乙基己氧基)磷、3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷、及6-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-三級丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷環庚烷。
硫系抗氧化劑之種類並無特別限制，但其具體實例可包括2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧}甲基)-1,3-丙烷二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯](2,2-bis({[3-(dodecylthio)propionyl]oxy}methyl)-1,3-propanediyl-bis[3-(dodecylthio)propionate])、2-巰基苯并咪唑(2-mercaptobenzimidazole)、二月桂基-3,3'-硫二丙酸酯(dilauryl-3,3'-thiodipropionate)、二肉豆蔻基-3,3'-硫二丙酸酯、二硬脂基-3,3'-硫二丙酸酯、新戊四醇基-肆(3-月桂基硫丙酸酯)(pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylthiopropionate))、及2-巰基苯并咪唑。
在上述硫系抗氧化劑實例中，為了表現出耐熱性以及防止熱變色的發生，較佳使用2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧}甲基)-1,3-丙烷二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯]及2-巰基苯并咪唑。
以藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，抗氧化劑之含量為0.1重量%至30重量%，且較佳為0.5重量%至20重量%。當抗氧化劑之含量落入上述範圍時，可解決螢光效率下降的問題。
溶劑
在根據本發明之藍色感光性樹脂組成物中，溶劑不受特別限制，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，例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚；二乙二醇 二烷基醚，例如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚；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，例如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙酸酯、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，例如γ-丁內酯。在該等溶劑中，考量到塗佈及乾燥之便利，較佳使用沸點為100℃至200℃的有機溶劑，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醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯及3-甲氧基丙酸甲酯。該等溶劑可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。
在本發明之藍色感光性樹脂組成物中，以包括溶劑在內的藍色感光性樹脂組成物之總量計，溶劑之含量為50質量%至90質量%，且較佳為55質量%至85質量%。當溶劑之含量以組成物計為50質量%至90質量%時，可使用輥塗機、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，由此較佳地改善塗佈性。
添加劑
根據本發明之藍色感光性樹脂組成物視需要可更包括添加劑，例如填料、其他聚合物化合物、顏料分散劑、助黏劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、防凝聚劑(cohesion inhibitor)等。
填料之具體實例可包括玻璃、二氧化矽及氧化鋁。
其他聚合物化合物之具體實例可包括可固化樹脂，例如環氧樹脂、馬來醯亞胺樹脂等；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、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯、聚胺甲酸酯等。
顏料分散劑可包括市售表面活性劑，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、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子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、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、去水山梨醇脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester)、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，及市售產品如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(Zeneca)製)、EFKA(埃弗卡化學(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。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)、2,6-二-三級丁基-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舉例說明。
本領域技藝人士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透過以下方法製備。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在10奈米至1000奈米的範圍內。如此，可視需要進一步使用分散劑，並且可將一些或全部的黏結 劑樹脂(咔哚系樹脂或者咔哚系樹脂與丙烯酸系鹼溶性樹脂之混合物)與其混合。向得到的分散溶液(亦可稱為「研磨基料(mill base)」)添加剩餘的黏結劑樹脂(咔哚系樹脂或者咔哚系樹脂與丙烯酸系鹼溶性樹脂之混合物)、藍色著色劑、光可聚合化合物、選自化學式1至化學式3所表示之化合物的至少一種光起始劑、選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑的至少一種抗氧化劑、視需要的其他組分、以及使得組成物具有預定濃度的額外溶劑，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，本發明涉及一種彩色濾光片，該彩色濾光片包括一包含上述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係使用上述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，由此降低製造成本。此外，本發明之藍色感光性樹脂組成物包含選自化學式1至化學式3所表示之化合物的至少一種光起始劑，從而表現出高顯影速度且因此具有優異的加工性，且實現彩色濾光片，特別是自發光彩色濾光片，其因形成固化膜時具有優異的耐熱性及耐光性而具有高可靠性。此外，視需要，本發明之藍色感光性樹脂組成物還可包括選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑的至少一種抗氧化劑，從而確保優異的加工性及可靠性。
彩色濾光片包括一基板及一形成於基板上的藍色圖案層。
基板本身可為彩色濾光片，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，並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。
在本發明的另一個實施態樣中，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。
在本發明的又一個實施態樣中，紅色圖案層或綠色圖案層包括量子點及/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以下將描述之用於發出藍色光的光源而發出紅色光或綠色光。
在本發明的又一個實施態樣中，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10奈米至1000奈米的金屬氧化物，且有關散射粒子及金屬氧化物之說明，將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的量子點之 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，且亦可包括一黑色矩陣，但是本發明並不限於此。
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，該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，其可以表現出優異的光強度。此外，本發明之彩色濾光片中所包括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、滴液漏斗及氮氣注入管的燒瓶。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-乙酯及40公克的丙二醇單甲醚乙酸酯(propyleneglycol monomethyl ether acetate，PGMEA)並在攪拌下混合，以此方式製備單體滴液漏斗；且添加6公克的正十二烷硫醇及24公克的PGMEA並在攪拌下混合，以此方式製備鏈轉移劑滴液漏斗(chain-transfer-agent-dropping funnel)。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，個別的滴液過程係在溫度保持在90℃之情形下實施2小時。1小時後，將溫度升至110℃並保持3小時，然後透過氣體注入管鼓入氧氣/氮氣=5/95(體積/體積)的氣體混合物。接著，在燒瓶中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯28.4公克[(0.10莫耳)，(以此反應中之丙烯酸之羧基計為33莫耳%)]、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，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。透過GPC針對聚苯乙烯標準量測，其重量平均分子量為16000，且其分子量分佈(Mw/Mn)為2.3。
製備例2：化學式6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混合，將2359公克的表氯醇(epichlorohydrin)加入其中，並將所得混合物加熱至90℃並反應。透過液相層析分析(liquid chromatography analysis)觀察到3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)被完全消耗後，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50%NaOH水溶液(3當量)。透過液相層析分析觀察到表氯醇被完全消耗後，用二氯甲烷進行萃取，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之混合物再結晶(recrystallization)。
將1當量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公克的丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液以25毫升/分鐘(ml/min)吹入空氣，並加熱至90℃至100℃。將處於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，並且攪拌直至酸值小於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6的無色透明化合物。
Figure 107103263-A0202-12-0041-22
製備例3：化學式7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混合，向其中加入2359公克的表氯醇，並將所得混合物加熱至90℃並反應。透過液相層析分析觀察到3',6'-二羥基螺(茀-9,9-二苯并哌喃)被完全消耗後，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50%NaOH水溶液(3當量)。透過液相層析分析觀察到表氯醇被完全消耗後，用二氯甲烷進行萃取，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公克的丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液以25毫升/分鐘吹入空氣，並加熱至90℃至100℃。將處於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，並且攪拌直至酸值小於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7的無色透明化合物。
Figure 107103263-A0202-12-0042-23
製備例4：化學式8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，並將所得混合物加熱至90℃並反應。透過液相層析分析觀察到4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚被完全消耗後，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50%NaOH水溶液(3當量)。透過液相層析分析觀察到表氯醇被完全消耗後，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公克的丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液以25毫升/分鐘吹入空氣，並加熱至90℃至100℃。將處於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，並且攪拌直至酸值小於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8的無色透明化合物。
Figure 107103263-A0202-12-0043-24
製備例5：化學式9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，並將所得混合物加熱至90℃並反應。透過液相層析分析觀察到4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二酚被完全消耗後，冷卻至30℃，並向其中緩慢加入50%NaOH水溶液(3當量)。透過液相層析分析觀察到表氯醇被完全消耗後，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公克的丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑。所得反應溶液以25毫升/分鐘吹入空氣，並加熱至90℃至100℃。將處於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，並且攪拌直至酸值小於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9的無色透明化合物。
Figure 107103263-A0202-12-0044-25
製備例6：咔哚系黏結劑樹脂(A-1)之合成
將307.0公克製備例2的化學式6之化合物添加到600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，並與78公克的聯苯四甲酸二酐及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，將反應產物與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。透過紅外光譜分析證實了酸酐之損耗。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公克製備例3的化學式7之化合物添加到600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，並與78公克的聯苯四甲酸二酐及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，將反應產物與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。透過紅外光譜分析證實了酸酐之損耗。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公克製備例4的化學式8之化合物加入600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，並與78公克的苯基四甲酸二酐及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，將反應產物與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。透過紅外光譜分析證實了酸酐之損耗。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公克製備例5的化學式9之化合物加入600公克的丙二醇單甲基醚乙酸酯中，溶解，並與78公克的苯基四甲酸二酐及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，將反應產物與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。透過紅外光譜分析證實了酸酐之損耗。重量平均分子量：4900
裝置：HLC-8120 GPC(東曹股份有限公司(Tosoh Corp.)製)
管柱：TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL(串聯)
柱溫：40℃
流動相溶劑：四氫呋喃
流速：1.0毫升/分鐘
引入量：50微升
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 F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(東曹股份有限公司製)
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25與比較例1至比較例6：藍色感光性樹脂組成物之製備
使用下表1至表3中所示量的各組分來製備實施例1至實施例25與比較例1至比較例6的相應藍色感光性樹脂組成物。
Figure 107103263-A0202-12-0048-26
1)藍色著色劑
B-1：Fastogen藍EP-7S(DCI製)：C.I.顏料藍15：6
B-2：Fastogen藍5424(DCI製)：C.I.顏料藍15：4
V-1：Fastogen超紫140V(DIC製)：C.I.顏料紫23
2)散射粒子(E-1)：Tioxide TR88(亨斯邁(Huntsman) 製)
3)黏結劑樹脂：
A-1：製備例6之咔哚系樹脂
A-2：製備例7之咔哚系樹脂
丙烯酸系樹脂：製備例1之丙烯酸系鹼溶性樹脂
4)光可聚合化合物：二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA，日本化藥(Nippon Kayaku)製)
5)光起始劑
C-1：化學式1之化合物：IRGACURE 369(巴斯夫製)
C-2：化學式2之化合物：TR-PBG-305(常州強力製)
C-3：化學式3之化合物：N-1919(艾迪科製)
C-4：IRGACURE 907(巴斯夫製)
6)抗氧化劑
抗氧化劑A：4,4'-亞丁基雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)(住友化學工業-BBM-S)：酚系抗氧化劑
抗氧化劑B：雙[3-(十二烷硫基)丙酸]2,2-雙[[3-(十二烷硫基)-1-氧基丙氧基]甲基]-1,3-丙二基(住友化學工業，商品名：Sumilizer TP-D)：硫系抗氧化劑
抗氧化劑C：Irgafos 126(巴斯夫)：磷系抗氧化劑
7)溶劑：丙二醇單甲醚乙酸酯
Figure 107103263-A0202-12-0050-27
1)藍色著色劑
B-1：Fastogen藍EP-7S(DCI製)：C.I.顏料藍15：6
B-2：Fastogen藍5424(DCI製)：C.I.顏料藍15：4
V-1：Fastogen超紫140V(DIC製)：C.I.顏料紫23
2)散射粒子(E-1)：Tioxide TR88(亨斯邁製)
3)黏結劑樹脂：
A-1：製備例6之咔哚系樹脂
A-2：製備例7之咔哚系樹脂
丙烯酸系樹脂：製備例1之丙烯酸系鹼溶性樹脂
4)光可聚合化合物：二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA，日本化藥製)
5)光起始劑
C-1：化學式1之化合物：IRGACURE 369(巴斯夫製)
C-2：化學式2之化合物：TR-PBG-305(常州強力製)
C-3：化學式3之化合物：N-1919(艾迪科製)
C-4：IRGACURE 907(巴斯夫製)
6)抗氧化劑
抗氧化劑A：4,4'-亞丁基-雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)(住友化學工業-BBM-S)：酚系抗氧化劑
抗氧化劑B：雙[3-(十二烷硫基)丙酸]2,2-雙[[3-(十二烷硫基)-1-氧基丙氧基]甲基]-1,3-丙二基(住友化學工業，商品名：Sumilizer TP-D)：硫系抗氧化劑
抗氧化劑C：Irgafos 126(巴斯夫)：磷系抗氧化劑
7)溶劑：丙二醇單甲醚乙酸酯
Figure 107103263-A0202-12-0052-28
1)藍色著色劑
B-1：Fastogen藍EP-7S(DCI製)：C.I.顏料藍15：6
B-2：Fastogen藍5424(DCI製)：C.I.顏料藍15：4
V-1：Fastogen超紫140V(DIC製)：C.I.顏料紫23
2)散射粒子(E-1)：Tioxide TR88(亨斯邁製)
3)黏結劑樹脂：
A-1：製備例6之咔哚系樹脂
A-2：製備例7之咔哚系樹脂
丙烯酸系樹脂：製備例1之丙烯酸系鹼溶性樹脂
4)光可聚合化合物：二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA，日本化藥製)
5)光起始劑
C-1：化學式1之化合物：IRGACURE 369(巴斯夫製)
C-2：化學式2之化合物：TR-PBG-305(常州強力製)
C-3：化學式3之化合物：N-1919(艾迪科製)
C-4：IRGACURE 907(巴斯夫製)
6)抗氧化劑
抗氧化劑A：4,4'-亞丁基-雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)(住友化學工業-BBM-S)：酚系抗氧化劑
抗氧化劑B：雙[3-(十二烷硫基)丙酸]2,2-雙[[3-(十二烷硫基)-1-氧基丙氧基]甲基]-1,3-丙二基(住友化學工業，商品名：Sumilizer TP-D)：硫系抗氧化劑
抗氧化劑C：Irgafos 126(巴斯夫)：磷系抗氧化劑
7)溶劑：丙二醇單甲醚乙酸酯
彩色濾光片之製造
使用實施例1至實施例25及比較例1至比較例6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，將各感光性樹脂組成物透過旋塗而施加在玻璃基板上，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微米的距離用紫外光進行輻照。
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)之曝光劑量在大氣氣氛中施加紫外光。沒有使用特殊的濾光片。
將施加過紫外光的薄膜浸入pH值為10.5的KOH顯影水溶液中80秒，由此進行顯影。用蒸餾水洗滌經薄膜塗覆的玻璃基板，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：評估耐熱性
為了評估耐熱性，使用比色計(OSP-200，奧林巴斯公司(Olympus)製)量測製造彩色濾光片中的基板之色度及透射率，並且將已量測色坐標(color ordinates)的基板在230℃下加熱120分鐘，然後使用比色計(OSP-200，奧林巴斯公司製)再次量測基板之色度及透射率。藉由量測在230℃加熱120分鐘後之顏色 變化(△Eab)來評估耐熱性。△Eab為根據CIE 1976(L*,a*,b*)空間比色系統(日本色彩協會新顏色科學手冊(New Color Science Handbook by the Association of Japanese Colorists)(昭和60)第266頁)的以下飽和度公式所規定的值。
△Eab*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
[耐熱性評估標準]
O：△Eab*為3或更小
△：△Eab*為3至10
X：△Eab*超過10
測試例2：評估耐光性
為了評估耐光性，使用比色計(OSP-200，奧林巴斯公司製)量測製造彩色濾光片中的基板之色度及透射率，並且使用光阻計(阿特拉斯公司(ATLAS)製，CPS+)將已量測色坐標的基板用光進行輻照200小時，然後使用比色計(OSP-200，奧林巴斯公司製)再次量測基板之色度及透射率。
△Eab為根據CIE 1976(L*,a*,b*)空間比色系統(日本色彩協會新顏色科學手冊(昭和60)第266頁)的以下飽和度公式所規定的值。
△Eab*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2
[耐光性之評估標準]
O：△Eab*為3或更小
△：△Eab*為3至10
X：△Eab*超過10
測試例3：顯影速度
將實施例1至實施例7以及比較例1及比較例2各自的藍色感光性樹脂組成物透過旋塗而施加在玻璃基板上，之後將玻璃基板放置在熱板上並在100℃下保持3分鐘以形成薄膜，然後透過無光罩的整片曝光(flood exposure)以50毫焦耳/平方公分的紫外光進行輻照，然後使用膜厚度計(DEKTAK 6M，維易科(Veeco)製)量測圖案之膜厚度。將已量測厚度的基板浸入pH值為10.5的KOH顯影水溶液中80秒並因此進行顯影，然後評估藍色感光性樹脂組成物是否留在未曝光部分上。
[顯影速度之評估標準]
藉由量測在顯影時未曝光部分完全溶解於顯影液中所需的時間來表示顯影速度。「X」代表沒有發生顯影的情形。
下表4給出耐熱性、耐光性及顯影速度的評估結果。
測試例4：評估圖案之錐度及線性度
為了評估使用實施例8至實施例25及比較例3至比較例6各自的藍色感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片之錐形及圖案線性度，使用SEM(以10,000倍放大率)觀察畫素表面。結果示於下表4中。錐度及圖案線性度評估標準如下。
<錐度>
O：圖案輪廓(pattern profile)良好
X：圖案輪廓差
<線性度>
O：圖案邊緣之線性度變化為1微米或更小
X：圖案邊緣之線性度變化超過1微米
測試例5：量測光強度
在使用實施例8至實施例25及比較例3至比較例6各自的藍色感光性樹脂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8至實施例25及比較例3至比較例6中，使用分光計(海洋光學(Ocean Optics)製)量測在450奈米下的光強度。結果示於下表4中。
Figure 107103263-A0202-12-0058-29
自表4的結果顯見，包括選自化學式1至化學式3之化合物中的至少一種光起始劑的各實施例表現出優異的耐熱性及耐光性，且在實施例1至實施例7中顯影速度亦優異。在更包括選自抗氧化劑A、抗氧化劑B及抗氧化劑C之抗氧化劑的實施例8至實施例25中，錐度、線性度及光強度皆優異。
然而，與實施例相比，比較例1及比較例2表現出低的顯影速度及差的耐熱性及耐光性。另外，在比較例3至比較例6中，由於耐熱性、耐光性、錐度及線性度劣化，確認到加工性低，且光強度亦差。
Figure 107103263-A0202-11-0002-1

Claims (14)

  1. 一種藍色感光性樹脂組成物，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、光可聚合化合物(photopolymerizable compound)、光起始劑、及溶劑，該光起始劑包括選自以下化學式1至化學式3所表示之化合物中的至少一者，其中該咔哚系黏結劑樹脂包括由以下化學式4-1及化學式4-2表示之化合物中的至少一者，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，以及其中以該藍色感光性樹脂組成物之固體含量之總重量計，該藍色著色劑之含量為0.5重量%至30重量%：
    Figure 107103263-A0305-02-0062-2
     在化學式1中，R1至R4各自獨立為氫原子、鹵素原子、羥基、未經取代或經C1至C12烷基取代之苯基、未經取代或經C1至C12烷基取代之苄基、或未經取代或經C1至C12烷基取代之萘基；[化學式2]
    Figure 107103263-A0305-02-0063-4
     在化學式2中，R5為氫；C1至C20烷基；C3至C8環烷基；未經取代或經下列取代之苯基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；或者為
    Figure 107103263-A0305-02-0063-12
    ，n為1至4之整數且m為1至6之整數； R6為C1至C8烷基、苯基、經取代之苯基、苄基、或經取代之苄基；且R7為二苯基硫醚基(diphenyl sulfide group)；經下列取代之二苯基硫醚基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；咔唑基(carbazole group)；經下列取代之咔唑基：甲基、甲氧基、鹵素、羧基及羥基；茀基；或經取代之茀基；
    Figure 107103263-A0305-02-0063-5
     在化學式3中，R8、R9及R10各自獨立表示R、OR、COR、SR、CONRR' 或CN；R及R'表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分係被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵(thioether bond)或酯鍵插入，且R與R'能夠一起形成環；Y1表示氧原子、硫原子或硒原子，且p為0至5之整數；q為0或1；R11、R12、R13及R14各自獨立表示氫原子、鹵素原子或C1至C8烷基；X1表示C1至C20烷基、C6至C30芳基、C7至C30芳烷基或C2至C20雜環基，各自經鹵素原子及/或C2至C20雜環基取代，該烷基及該芳烷基之伸烷基部分被不飽和鍵、醚鍵、硫醚鍵或酯鍵插入，且Y2及Y3各自獨立表示氧原子、硫原子或硒原子；
    Figure 107103263-A0305-02-0064-6
     [化學式4-2]
    Figure 107103263-A0305-02-0065-7
     在化學式4-1及化學式4-2中， R15、R16、R17及R18各自獨立為
    Figure 107103263-A0305-02-0065-13
    ， 其中X為氫原子、C1至C5烷基、或羥基，且R19為氫原子或C1至C5烷基。
  2. 如請求項1所述之藍色感光樹脂組成物，更包含抗氧化劑，其中該抗氧化劑為選自磷系抗氧化劑、硫系抗氧化劑及酚系抗氧化劑(phenol-based antioxidant)中之至少一者。
  3. 如請求項2所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該磷系抗氧化劑為選自以下群組的至少一者：3,9-雙(2,6-二-三級丁基-4-甲基苯氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二磷雜螺[5.5]十一烷(3,9-bis(2,6-di-tert-butyl-4-methylphenoxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosphaspiro[5.5]undecane)、二異癸基新戊四醇二亞磷酸酯(diisodecyl pentaerythritol diphosphite)、雙(2,4-二-三級丁 基苯基)新戊四醇二亞磷酸酯、2,2'-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基-1-苯氧基)(2-乙基己氧基)磷、6-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙氧基]-2,4,8,10-四-三級丁基二苯并[d,f][1,3,2]二氧雜磷環庚烷(6-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propoxy]-2,4,8,10-tetra-t-butyldibenzo[d,f][1,3,2]dioxaphosphepine)、亞磷酸三苯酯、亞磷酸二苯基異癸酯(diphenyl isodecyl phosphite)、亞磷酸苯基二異癸酯、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯基二十三烷基)亞磷酸酯(4,4'-butylidene-bis(3-methyl-6-t-butylphenylditridecyl)phosphite)、亞磷酸十八烷酯、三(壬基苯基)亞磷酸酯(tris(nonylphenyl)phosphite)、9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(9,10-dihydro-9-oxa-10-phosphaphenanthrene-10-oxide)、10-(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、10-癸氧基-9,10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物、三(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、環狀新戊烷四基雙(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯(cyclic neopentanetetraylbis(2,4-di-t-butylphenyl)phosphite)、環狀新戊烷四基雙(2,6-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、2,2-亞甲基雙(4,6-二-三級丁基苯基)辛基亞磷酸酯、三(2,4-二-三級丁基苯基)亞磷酸酯、肆(2,4-二-三級丁基苯基)[1,1-聯苯基]-4,4'-二基雙亞膦酸酯(tetrakis(2,4-di-t-butylphenyl)[1,1-biphenyl]- 4,4'-diylbisphosphonite)、及雙(2,4-二-三級丁基-6-甲基苯基)乙基亞磷酸酯；硫系抗氧化劑為選自以下群組的至少一者：2,2-雙({[3-(十二烷硫基)丙醯基]氧}甲基)-1,3-丙烷二基-雙[3-(十二烷硫基)丙酸酯](2,2-bis({[3-(dodecylthio)propionyl]oxy}methyl)-1,3-propanediyl-bis[3-(dodecylthio)propionate])、2-巰基苯并咪唑(2-mercaptobenzimidazole)、二月桂基-3,3'-硫二丙酸酯(dilauryl-3,3'-thiodipropionate)、二肉豆蔻基-3,3'-硫二丙酸酯、二硬脂基-3,3'-硫二丙酸酯、新戊四醇基-肆(3-月桂基硫丙酸酯)(pentaerythrityl-tetrakis(3-laurylthiopropionate))、及2-巰基苯并咪唑；且酚系抗氧化劑為選自以下群組的至少一者：3,9-雙[2-[3-(3-三級丁基-4-羥基-5-甲基苯基)丙醯氧基]-1,1-二甲基乙氧基]-2,4,8,10-四氧雜螺[5.5]十一烷(3,9-bis[2-[3-(3-t-butyl-4-hydroxy-5-methylphenyl)propionyloxy]-1,1-dimethylethoxy]-2,4,8,10-tetraoxaspiro[5.5]undecane)、新戊四醇基-肆[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3',5'-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、三乙二醇-雙[3-(3-三級丁基-5-甲基-4-羥苯基)丙酸酯](triethyleneglycol-bis[3-(3-t-butyl-5-methyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、4,4'-硫基雙(6-三級丁基-3-甲基苯酚)(4,4'-thiobis (6-t-butyl-3-methylphenol))、三-(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)異氰脲酸酯(tris-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl)-isocyanurate)、1,3,5-三(4-三級丁基-3-羥基-2,6-二甲基苄基)-異氰脲酸酯、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯](1,6-hexanediol-bis[3-(3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate])、2,2-硫基-二伸乙基雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、N,N'-六亞甲基雙(3,5-二-三級丁基-4-羥基-氫化肉桂醯胺)(N,N'-hexamethylenebis(3,5-di-t-butyl-4-hydroxy-hydrocinamamide))、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二-三級丁基-4-羥苄基)苯、2,4-雙[(辛硫基)甲基]-O-甲酚(2,4-bis[(octylthio)methyl]-O-cresol)、1,6-己二醇-雙[3-(3,5-二-三級丁基-4-羥苯基)丙酸酯]、3-(3,5-二-三級丁基-4-羥基苯酚)丙酸十八烷酯、2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-三級丁基苯酚)、4,4'-亞丁基-雙(3-甲基-6-三級丁基苯酚)、1,1,3-三(2-甲基-4-羥基-5-三級丁基苯基)丁烷、1,3,5-三(4-羥苄基)苯、及肆[亞甲基-3-(3,5'-二-三級丁基-4'-羥苯基丙酸酯)]甲烷。
  4. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中該由化學式1所表示之化合物為選自以下群組的至少一者：2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)-丁-1-酮(2-benzyl-2-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-butan-1-one)、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮 (2-methyl-2-amino(4-morpholinophenyl)ethan-1-one)、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-丙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-丁基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)乙-1-酮、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、2-甲基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、2-乙基-2-胺基(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮、2-甲基-2-甲基胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、2-甲基-2-二甲基胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮、及2-甲基-2-二乙基胺基(4-嗎福林基苯基)丙-1-酮。
  5. 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。
  6. 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、ZnO、Nb2O3、SnO及MgO。
  7. 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。
  8. 如請求項1所述之藍色感光性樹脂組成物，其中化學式4-1之化合物為以下化學式15及16化學式所表示之化合物中的至少一者，且化學式4-2之化合物為以下化學式17及化學式18所表示之化合物中的至少一者：[化學式15]
    Figure 107103263-A0305-02-0070-8
    Figure 107103263-A0305-02-0070-9
    Figure 107103263-A0305-02-0070-10
    Figure 107103263-A0305-02-0070-11
  9. 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)。
  10. 一種彩色濾光片，包含由如請求項1至9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。
  11. 如請求項10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。
  12. 如請求項11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。
  13. 如請求項10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)。
  14. 一種影像顯示裝置，包含：如請求項10所述之彩色濾光片；以及用於發出藍色光的光源。
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