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濾色器用著色感光性樹脂組合物、濾色器及具備其的液晶顯示裝置.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510104708.6

申請日:

2015.03.10

公開號:

CN104914667A

公開日:

2015.09.16

當前法律狀態:

實審

有效性:

審中

法律詳情: 實質審查的生效IPC(主分類):G03F 7/004申請日:20150310|||公開
IPC分類號: G03F7/004; G03F7/027; G02B5/20; G02B1/04; G02F1/1335 主分類號: G03F7/004
申請人: 東友精細化工有限公司
發明人: 申泳璨; 金秀虎
地址: 韓國全羅北道
優先權: 10-2014-0027883 2014.03.10 KR
專利代理機構: 北京集佳知識產權代理有限公司11227 代理人: 苗堃; 金世煜
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510104708.6

授權公告號:

|||

法律狀態公告日:

2016.11.16|||2015.09.16

法律狀態類型:

實質審查的生效|||公開

摘要

本發明涉及濾色器用著色感光性樹脂組合物、濾色器及具備其的液晶顯示裝置,具體而言,涉及在制造用于彩色液晶顯示裝置等的紅色濾色器時使用的紅色濾色器用著色感光性樹脂組合物。

權利要求書

權利要求書
1.  一種紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,是包含著色劑A、堿可溶性樹脂B、光聚合性化合物C、光聚合引發劑D、溶劑E的著色感光性樹脂組合物,所述著色劑A包含C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177,并包含選自C.I.顏料紅242、由下述化學式1表示的呫噸系染料和金屬配位化合物結構的偶氮系染料中的2種以上,所述光聚合引發劑D包含由下述化學式2表示的含有二苯硫基的肟酯系光引發劑,
化學式1:

在上述式中,
R1、R2、R3、R4、R5和R6各自獨立地為氫或C1~C5的烷基,
R7和R8各自獨立地為氫、COOH、COO-、SO3-、SO3H、SO3Na、COOCH3或COOCH2CH3;
化學式2:

在上述式中,
R9為下述化學式3,
R10為C1~C8的烷基、被取代或未被取代的苯基、或被取代或未被取代的芐基,
R11為二苯硫基;
化學式3:
—R12—R13
在上述式中,
R12為C1~C4的亞烷基,
R13為C3~C8的烴或C3~C8的環烴。

2.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,在所述著色劑A中包含30~80重量%的C.I.顏料紅254、10~50重量%的C.I.顏料紅177。

3.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,在所述著色劑A中包含5~20重量%的C.I.顏料紅242。

4.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,在所述著色劑A中包含5~15重量%的由所述化學式1表示的呫噸系染料。

5.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,在所述著色劑A中包含5~15重量%的金屬配位化合物結構的偶氮系染料。

6.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,相對于所述著色感光性樹脂組合物中的總固體成分,包含5~60重量%的著色劑A、10~80重量%的堿可溶性樹脂B和5~45重量%的光聚合性化合物C;相對于所述堿可溶性樹脂B和光聚合性化合物C的固體成分的重量,包含0.1~40重量%的光聚合引發劑D。

7.  根據權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,所述溶劑為丙二醇單甲醚乙酸酯e1和4-羥基-4-甲基-2-戊酮e2的混合溶劑。

8.  一種濾色器,其特征在于,由權利要求1所述的紅色像素用著色感光性樹脂組合物制成。

9.  一種液晶顯示裝置,其特征在于,包括權利要求8所述的濾色器。

說明書

說明書濾色器用著色感光性樹脂組合物、濾色器及具備其的液晶顯示裝置
技術領域
本發明涉及著色感光性樹脂組合物,更詳細的,涉及在制造用于彩色液晶顯示器等的紅色濾色器時使用的紅色濾色器用著色感光性樹脂組合物。
背景技術
近期,隨著對液晶顯示器(LCD)用濾色器的高色彩再現的需求,制造濾色器時所使用的著色感光性樹脂組合物的著色材料的含量持續上升。并且,為了制造可視性優異的高品質濾色器,正持續形成對對比度的改善需求。
但是,在現有的顏料分散體系中,著色感光性樹脂組合物內的顏料含量正達到極限,并且,通過顏料的微粒化所進行的對比度的改善也達到了極限。當前,正在研究將顏料和染料同時用作著色劑的方法。但是,當利用將染料用作著色劑的著色感光性樹脂組合物來制造濾色器的情況下,由于缺乏靈敏度,因而在利用堿性顯影液進行顯影工序時,產生所形成的圖案剝離的現象。并且,在使用包含染料的著色感光性樹脂組合物制造濾色器時,由于染料在硬烘烤工序中缺乏相容性,因而染料向表面析出,導致對比度下降,因此難以使用足量的染料。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:韓國公開專利2012-0112121號
發明內容
本發明的目的在于,使用最少量的染料來實現高透射、高對比度,并以靈敏度不因染料而下降的方式,解決在顯影工序中圖案被剝離的問題。
為了實現上述目的,本發明提供紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,是包含著色劑(A)、堿可溶性樹脂(B)、光聚合性 化合物(C)、光聚合引發劑(D)、溶劑(E)的著色感光性樹脂組合物,上述著色劑(A)包含C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177,并包含選自C.I.顏料紅242、由下述化學式1表示的呫噸系染料和金屬配位化合物結構的偶氮系染料中的2種以上,上述光聚合引發劑(D)包含由下述化學式2表示的含有二苯硫基的肟酯系光引發劑,
[化學式1]

在上述式中,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自獨立地為氫或C1~C5的烷基,R7和R8各自獨立地為氫、COOH、COO-、SO3-、SO3H、SO3Na、COOCH3或COOCH2CH3。
[化學式2]

在上述式中,R9為下述化學式3,R10為C1~C8的烷基、被取代或未被取代的苯基、或被取代或未被取代的芐基,R11為二苯硫基;
[化學式3]
—R12—R13
在上述式中,R12為C1~C4的亞烷基,R13為C3~C8的烴或C3~C8的環烴。
本發明提供紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,相對于上述著色感光性樹脂組合物中的總固體成分,包含5~60重量%的著色劑(A)、10~80重量%的堿可溶性樹脂(B)和5~45重量%的光聚 合性化合物(C);相對于上述堿可溶性樹脂(B)和光聚合性化合物(C)的固體成分的重量,包含0.1~40重量%的光聚合引發劑(D)。
本發明提供由上述紅色像素用著色感光性樹脂組合物制成的濾色器。
本發明提供包括上述濾色器的液晶顯示裝置。
本發明的著色感光性樹脂組合物具有透射度和對比度優異,且在低曝光量下圖案也不會被剝離的優異的效果。并且,亮度和對比度(contrast)優異。
具體實施方式
本發明提供紅色像素用著色感光性樹脂組合物,其特征在于,是包含著色劑(A)、堿可溶性樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D)、溶劑(E)的著色感光性樹脂組合物,上述著色劑(A)包含C.I.顏料紅254和C.I.顏料紅177,并包含選自C.I.顏料紅242、由下述化學式1表示的呫噸系染料和金屬配位化合物結構的偶氮系染料中的2種以上,上述光聚合引發劑(D)包含由下述化學式2表示的含有二苯硫基的肟酯系光引發劑,
[化學式1]

在上述式中,R1、R2、R3、R4、R5和R6各自獨立地為氫或C1~C5的烷基,R7和R8各自獨立地為氫、COOH、COO-、SO3-、SO3H、SO3Na、COOCH3或COOCH2CH3;
[化學式2]

在上述式中,R9為下述化學式3,R10為C1~C8的烷基、被取代或未被取代的苯基、或被取代或未被取代的芐基,R11為二苯硫基;
[化學式3]
—R12—R13
在所述化學式3中,R12為C1~C4的亞烷基,R13為C3~C8的烴或C3~C8的環烴。
本發明的紅色像素用著色感光性樹脂組合物通過使用將染料作為著色劑的四元系,從而具有透射度和對比度優異,且在使用染料的情況下圖案也不會被剝離的優異的效果。并且,亮度和對比度(CR)優異。
并且,通過包含含有二苯硫基的肟酯系光引發劑,從而防止由染料造成的靈敏度和透射率下降,并使將染料作為著色劑的本發明的著色感光性樹脂組合物能夠表達有效的光聚合特性。
以下,對構成本發明的紅色像素用著色感光性樹脂組合物的各成分進行說明。
著色劑(A)
上述著色劑(A)以C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅177兩種顏料作為必要成分,并以選自C.I.顏料紅242、由下述化學式1表示的呫噸系染料和金屬配位化合物結構的偶氮系染料中的2種以上作為必要成分。
顏料(a1)
在本發明中,顏料以C.I.顏料紅254(以下,稱為R254)、C.I.顏料紅177(以下,稱為R177)兩種顏料作為必要成分。
R254雖然具有透射度良好的優點,但對比度不高,并且具有由于摩爾吸光率低,因而需提高著色劑的含量的缺點,因而,在著色劑中優選含30~80重量%以下。若小于30重量%,則亮度的上升幅度不大,若大于80重量%,則對比度低,并且由于著色感光性樹脂組合物中的著色劑的比率上升,因而并不優選。
由于C.I.顏料紅177可靠性良好,且容易實現微粒化,因而容易提高對比度,但透射度不高。優選地,在總著色劑中,包含10~50重量%。若小于10重量%,則對比度的上升效果不明顯,并且使著色劑中的染料的比率上升,因而導致可靠性變差,若大于50重量%,則會使透射度下降。
本發明除C.I.顏料紅254、C.I.顏料紅177之外,還包含2種以上的顏料/染料,因而與現有的R254/R177色料形成的著色感光性樹脂組合物相比,能夠實現高透射度和高對比度。
由于與R254相比,C.I.顏料紅242(以下稱為R242)的對比度和可靠性優異,但摩爾吸光率低,因而,在總著色劑中優選包含5~20重量%以下的C.I.顏料紅242。若小于5重量%,則亮度和對比度的提高效果不明顯,若大于20重量%,則由于著色感光性樹脂組合物中的著色劑的比率上升,因而并不優選。
上述顏料優選使用其粒徑均勻分散的顏料分散液。作為使顏料的粒徑均勻分散的方法的一例,有包含顏料分散劑(a4)來進行分散處理的方法,借助該方法,可得到顏料均勻分散于溶液中的狀態的顏料分散液。
顏料分散劑(a4)
上述顏料分散劑(a4)是為了顏料的抗凝聚和維持穩定性而添加的,能夠以不受限制的方式使用本領域通常使用的顏料分散劑。
上述顏料分散劑的具體例有陽離子系、陰離子系、非離子系、兩性、聚酯系、聚胺系等的表面活性劑等,這些顏料分散劑可分別單獨使用或組合2種以上來使用。
上述顏料分散劑包含優選丙烯酸酯系分散劑(以下稱為丙烯酸酯分散劑),上述丙烯酸酯系分散劑包含BMA(甲基丙烯酸丁酯)或DMAEMA(甲基丙烯酸N,N-二甲氨基乙酯)。此時,如在韓國公開專利2004-0014311號所提示的那樣,優選借助活性控制方法來制造上述丙烯酸分散劑,在市場上銷售的通過上述活性控制方法來制造的丙烯酸酯系分散劑可例舉DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPER BYK-2150等。
上述例示的丙烯酸酯分散劑可分別單獨使用或組合2種以上來使 用。
除了上述丙烯酸酯分散劑,還可將其它樹脂類型的顏料分散劑用作上述顏料分散劑(a4)。上述其它樹脂類型的顏料分散劑可使用公知的樹脂類型的顏料分散劑,尤其可舉出以聚氨酯、聚丙烯酸酯為代表的聚羧酸酯,不飽和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的(部分)胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺鹽、聚硅氧烷、長鏈聚氨基酰胺磷酸酯鹽、含羥基聚羧酸的酯和它們的改性生成物,或具有自由(free)羧基的聚酯與聚(低級烯化亞胺)的反應來形成的胺、或它們的鹽之類的乳化分散劑;(甲基)丙烯酸苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸-(甲基)丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮之類的水溶性樹脂或水溶性聚合物;聚酯;改性聚丙烯酸酯;環氧乙烷/環氧丙烷的附加生成物和磷酸酯等。
作為上述樹脂類型的顏料分散劑的市售品,例如可舉出BYK化工的商品名:DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184;巴斯夫(BASF)公司的商品名:EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48、EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800;Lubirzol公司的商品名:SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550、NBZ-4204/10;KAWAKEN Fine化學公司的商品名:HINOACT T-6000、HINOACT T-7000、HINOACT T-8000;Ajinomoto公司的商品名:AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822、AJISPUR PB-823;共榮社化學公司的商品名:FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、FLORENE DOPA-33、FLORENE DOPA-44等。除了上述丙烯酸酯分散劑之外的其它樹脂類型的顏料分散劑可分別單獨使用或組合2種以上來使用,還可與丙烯酸分散劑并用。
上述顏料分散劑(a4)的使用量相對于顏料(a1)的固體成分100重量份,使用5~60重量份,更優選使用15~50重量份范圍。按上述的基準,若顏料分散劑(a4)的含量超過60重量份,則有可能使粘度變高,若小于5重量份,則有可能使顏料難以微粒化,或有可能引起分散后凝膠化等的問題。
呫噸系染料(a2)
[化學式1]

具有上述[化學式1]的結構的呫噸系染料由于透射率和耐熱性良好,因而優選,但由于對溶劑的溶解度和相容性不足,因而難以在著色感光性樹脂組合物中足量使用。因此,在總著色劑中,優選包含5~15重量%以下。若小于5重量%,透射度的上升幅度不明顯,若大于15重量%,則容易在涂膜內產生染料析出,由此導致對比度下降,并使著色感光性樹脂組合物的儲藏穩定性下降。
上述染料的具體例有酸性紅52(Acid Red 52)、堿性紅1(Basic Red1)、堿性紫10(Basic Violet 10)、堿性紫11(Basic Violet 11)、羅丹明B(Rhodamine B)、羅丹明6G(Rhodamine 6G)、羅丹明123(Rhodamine123)、磺基羅丹明B(Sulforhodamine B)等,但并不限定于此,這些染料可分別單獨使用或組合2種以上來使用。
金屬配位化合物結構的偶氮系染料(a3)
與普通的偶氮系染料相比,本發明的金屬配位化合物結構的偶氮系染料的耐熱性和溶解度良好,因而對比度優異,并且可提高著色感光性樹脂組合物內的染料的含量,因而能夠實現高亮度。但是,由于與上述的顏料/呫噸系染料相比,可靠性低,因而,在總著色劑中優選包含5~15重量%以下的上述金屬配位化合物結構的偶氮系染料(a3)。若大于15重量%,則容易產生整個耐熱性/耐溶劑性等可靠性方面的問題,若小于5重量%,則對比度和透射率的上升并不明顯。
上述染料的具體例有C.I.溶劑黃13(C.I.Solvent Yellow 13)、C.I.溶劑黃19(C.I.Solvent Yellow 19)、C.I.溶劑黃21(C.I.Solvent Yellow21)、C.I.溶劑黃25(C.I.Solvent Yellow 25)、C.I.溶劑黃25:1(C.I.Solvent Yellow 25:1)、C.I.溶劑黃81(C.I.Solvent Yellow 81)、C.I.溶劑黃82(C.I. Solvent Yellow 82)、C.I.溶劑黃88(C.I.Solvent Yellow 88)、C.I.溶劑黃89(C.I.Solvent Yellow 89)、C.I.溶劑黃90(C.I.Solvent Yellow 90)、C.I.溶劑橙5(C.I.Solvent Orange 5)、C.I.溶劑橙20(C.I.Solvent Orange20)、C.I.溶劑橙40:1(C.I.Solvent Orange 40:1)、C.I.溶劑橙41(C.I.Solvent Orange 41)、C.I.溶劑橙45(C.I.Solvent Orange 45)、C.I.溶劑橙54(C.I.Solvent Orange 54)、C.I.溶劑橙56(C.I.Solvent Orange 56)、C.I.溶劑橙58(C.I.Solvent Orange 58)、C.I.溶劑橙62(C.I.Solvent Orange 62)、C.I.溶劑橙81(C.I.Solvent Orange 81)、C.I.溶劑橙99(C.I.Solvent Orange 99)、C.I.溶劑紅8(C.I.Solvent Red 8)、C.I.溶劑紅83:1(C.I.Solvent Red 83:1)、C.I.溶劑紅84:1(C.I.Solvent Red 84:1)、C.I.溶劑紅90(C.I.Solvent Red 90)、C.I.溶劑紅90:1(C.I.Solvent Red90:1)、C.I.溶劑紅91(C.I.Solvent Red 91)、C.I.溶劑紅118(C.I.Solvent Red 118)、C.I.溶劑紅119(C.I.Solvent Red 119)、C.I.溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122)、C.I.溶劑紅127(C.I.Solvent Red 127)、C.I.溶劑紅130(C.I.Solvent Red 130)、C.I.溶劑紅132(C.I.Solvent Red 132)、C.I.溶劑紅160(C.I.Solvent Red 160)、C.I.溶劑紅234(C.I.Solvent Red234)、C.I.溶劑紅243(C.I.Solvent Red 243)、C.I.溶劑紫21:1(C.I.Solvent Violet 21:1)、C.I.溶劑紫58(C.I.Solvent Violet 58)、C.I.溶劑藍137(C.I.Solvent Blue 137)等。
上述著色劑(A)的含量相對于著色感光性樹脂組合物中的固體成分,包含5~60重量%,優選包含10~45重量%。按上述基準,在上述著色劑(A)包含5~60重量%的情況下,即使形成薄膜,像素的顏色濃度也飽滿,顯影時非像素部分的遺漏性也不會下降,因而難以產生殘渣,因此優選。
在本發明中,著色感光性樹脂組合物中的總固體成分的含量意味著在著色感光性樹脂組合物中除溶劑的其余成分的總含量。
堿可溶性樹脂(B)
為了對形成圖案時的顯影處理工序中所利用的堿顯影液具有可溶性,堿可溶性樹脂(B)以包含羧基的乙烯性不飽和單體(b1)作為必要成分來進行共聚。并且,為了確保與染料(a2)的相容性和確保著色感光性樹脂組合物的儲藏穩定性,堿可溶性樹脂(B)的酸值優選為30~150mgKOH/g。若堿可溶性樹脂(B)的酸值小于30mgKOH/g,則著色 感光性樹脂組合物難以確保充分的顯影速度,若大于150mgKOH/g,則由于與基板之間的密合性下降,因而容易產生圖案的短路,并且由于與染料之間的相容性產生問題,因而會導致著色感光性樹脂組合物內的染料析出,或由于著色感光性樹脂組合物的儲藏穩定性下降,因而容易使粘度上升。
上述包含羧基的乙烯性不飽和單體(b1)的具體例可舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等一元羧酸類;富馬酸、中康酸、衣康酸等二元羧酸類和它們的二元羧酸的酐;ω-羧基-聚己內酯單(甲基)丙烯酸酯等在兩個末端具有羧基和羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯類等;其中,優選為丙烯酸、甲基丙烯酸。
為了向堿可溶性樹脂(B)賦予羥基,可通過使具有羧基的乙烯性不飽和單體(b1)與具有羥基的乙烯性不飽和單體(b2)共聚來制造,并且可通過使具有羧基的乙烯性不飽和單體(b1)與具有縮水甘油基的化合物(b3)進一步反應來制造。并且,還可通過使具有羧基的乙烯性不飽和單體(b1)和具有羥基的乙烯性不飽和單體(b2)的共聚物與具有縮水甘油基的化合物(b3)進一步反應來制造上述堿可溶性樹脂(B)。
上述具有羥基的乙烯性不飽和單體(b2)的具體例可舉出(甲基)丙烯酸2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羥基丁基酯、(甲基)丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、N-羥乙基丙烯酰胺等(甲基)丙烯酸羥乙酯類。
上述具有縮水甘油基的化合物(b3)的具體例有丁基縮水甘油醚、縮水甘油丙基醚、縮水甘油苯醚、2-乙基己基縮水甘油醚、丁酸縮水甘油酯、縮水甘油基甲醚、乙基縮水甘油基醚、縮水甘油異丙基醚、叔丁基縮水甘油基醚、芐基縮水甘油醚、苯甲酸縮水甘油基4-叔丁基酯、硬脂酸縮水甘油基酯、芳基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯等,其中優選為丁基縮水甘油醚、芳基縮水甘油醚、甲基丙烯酸縮水甘油酯,可組合2種以上來使用。
在制造上述堿可溶性樹脂(B)時,上述具有羧基的乙烯性不飽和單體(b1)除了與具有羥基的乙烯性不飽和單體(b2)和具有縮水甘油基的化合物(b3)共聚,還可與能夠實現共聚的不飽和單體(b4)共聚。在下面例示了上述能夠實現共聚的不飽和單體(b4),但并不限定于此。
能夠實現共聚的具有不飽和鍵的聚合單體(b4)的具體例有:苯乙 烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、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、鄰乙烯基芐基甲基醚、間乙烯基芐基甲基醚、對乙烯基芐基甲基醚、鄰乙烯基芐基縮水甘油醚、間乙烯基芐基縮水甘油醚、對乙烯基芐基縮水甘油醚等芳香族乙烯化合物;
N-環己基馬來酰亞胺、N-芐基馬來酰亞胺、N-苯基馬來酰亞胺、N-鄰羥基苯基馬來酰亞胺、N-間羥基苯基馬來酰亞胺、N-對羥基苯基馬來酰亞胺、N-鄰甲基苯基馬來酰亞胺、N-間甲基苯基馬來酰亞胺、N-對甲基苯基馬來酰亞胺、N-鄰甲氧基苯基馬來酰亞胺、N-間甲氧基苯基馬來酰亞胺、N-對甲氧基苯基馬來酰亞胺等N-取代馬來酰亞胺系化合物;
(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸異丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯類;(甲基)丙烯酸環戊基酯、(甲基)丙烯酸環己基酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環己基酯、三環[5.2.1.02,6]癸-8-基(甲基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸2-二環戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等脂環族(甲基)丙烯酸類;
(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸芐基酯等(甲基)丙烯酸芳基酯類;
3-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯酰氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷等的不飽和氧雜環丁烷化合物等。
作為上述(b4)來例示的單體可分別單獨使用或組合2種以上使用。
上述堿可溶性樹脂(B)的含量相對于感光性樹脂組合物中的固體成分,包含10~80重量%,優選包含10~70重量%。按上述的基準,若上述堿可溶性樹脂(B)的含量為10~80重量%,則上述堿可溶性樹脂(B)在顯影液中具有充分的溶解性,因而容易形成圖案,并防止顯影時曝光部的像素部分的膜減少,非像素部分的遺漏性變的良好,因而優選。
光聚合性化合物(C)
上述光聚合性化合物(C)是借助下述光聚合引發劑(D)的作用來能夠聚合的化合物,可使用單官能單體、二官能單體或多官能單體,可優選使用二官能以上的多官能單體。
上述單官能單體的具體例有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-羥基乙酯或N-乙烯基吡咯烷酮等,但并不限定于此。
上述二官能單體的具體例有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的雙(丙烯酰氧乙基)醚或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于此。
上述多官能單體的具體例有三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基三羥甲基丙烷三(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、乙氧基二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,但并不限定于此。
上述光聚合性化合物(C)相對于著色感光性樹脂組合物中的固體成分,優選包含5~45重量%,尤其,更優選包含7~45重量%。若按上述基準,上述光聚合性化合物(C)包含5~45重量%的情況下,則像素部的強度或平滑性變的良好,因而優選。
光聚合引發劑(D)
上述光聚合引發劑(D)以下述化學式2的光聚合引發劑(d1)為必要成分。
[化學式2]

在上述化學式2中,R9由下述化學式3表示,R10為C1~C8的烷基、被取代或未被取代的苯、或被取代或未被取代的芐基,R11為二苯 硫基;
[化學式3]
—R12—R13
在上述化學式3中,R12為C1~C4的亞烷基,
R13為C3~C8的烴或C3~C8環烴。
上述化學式2的光聚合引發劑(d1)通過防止由于染料引起的靈敏度和透射率的下降,從而可使包含染料作為著色劑的本發明的著色感光性樹脂組合物表達有效的光聚合特性。
上述化學式2的光聚合引發劑(d1)的例有TR-PBG-305等。
并且,在不損害本發明的效果的范圍內,還可并用除上述之外的光聚合引發劑(d2),具有代表性地,優選使用選自苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、聯咪唑系化合物和噻噸酮系化合物組成的組中的一種以上的化合物。
上述苯乙酮系化合物的具體例,可舉出二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、芐基二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羥基環己基苯基甲酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代-丙烷-1-酮、2-芐基-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-甲基芐基)-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,例如有二苯甲酮、O-苯甲酰基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯硫醚、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。
上述三嗪系化合物的具體例,可舉出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。
上述聯咪唑化合物的具體例有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'位置的苯基被羰烷基取代的咪唑化合物等。其中,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。
并且,為了提高本發明的著色感光性樹脂組合物的靈敏度,上述光聚合引發劑(D)還可包括光聚合引發助劑(d3)。本發明的著色感光性樹脂組合物通過包含光聚合引發助劑(d3),使得靈敏度更高,從而可提高生產率。
上述光聚合引發助劑(d3)可優選使用選自胺化合物、羧酸化合物中的一種以上的化合物。
上述胺化合物優選使用芳香族胺化合物,具體可使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺等脂肪族胺化合物、4-二甲氨基苯甲酸甲酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸異戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己基酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲氨基)二苯甲酮(統稱:米氏酮)、4,4'-雙(二乙氨基)二苯甲酮等。
上述羧酸化合物優選為芳香族雜環乙酸類,具體可舉出苯硫基乙酸、甲基苯基硫基乙酸、乙基苯基硫基乙酸、甲基乙基苯硫基乙酸、二甲基苯硫基乙酸、甲氧基苯硫基乙酸、二甲氧基苯硫基乙酸、氯苯硫基乙酸、二氯苯硫基乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧乙酸、萘硫基乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
以固體成分為基準,上述光聚合引發劑(D)相對于堿可溶性樹脂(B)和光聚合性化合物(C)之和100重量份,包含0.1~40重量份,優選包含1~30重量份。若上述光聚合引發劑(D)的含量在0.1~40重量份的范圍內,則著色感光性樹脂組合物被高靈敏度化,由此縮短曝光時間,從而提高了生產率,并可維持高分辨率,因而優選。并且,通過使用滿足上述條件的組合物來形成的像素部的強度和上述像素部的表面的平滑性也變得良好。并且,在總光聚合引發劑(D)中,應包含 10~100重量%的上述光聚合引發劑(d1),優選地,應包含20~100重量%。若在總光聚合引發劑中,光聚合引發劑(d1)的比率小于10重量%,則無法抑制由染料引起的靈敏度的下降,并在顯影工序中容易產生圖案短路
并且,若還使用上述光聚合引發助劑(d3),則以固體成分為基準,上述光聚合引發助劑(d3)相對于堿可溶性樹脂(B)和光聚合性化合物(C)之和100重量份,可以包含0.1~40重量份,優選包含1~30重量份。若上述光聚合引發助劑(d3)的使用量在上述的0.1~40重量份的范圍內,則可更加提高著色感光性樹脂組合物的靈敏度,并提供提高通過使用上述組合物來形成的濾色器的生產率的效果。
溶劑(E)
本發明的溶劑(E)只要是可有效溶解包含于著色感光性樹脂組合物的其它成分,則能夠使用,從涂敷性和干燥性方面考慮,優選使用沸點為100℃~200℃的有機溶劑。更優選地,可使用丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯和3-甲氧基丙酸甲酯等。
并且,根據本發明的一實施例,優選使用丙二醇單甲醚乙酸酯(e1)和4-羥基-4-甲基-2-戊酮(e2)的混合溶劑。
在使用上述混合溶劑的情況下,優選著色感光性樹脂組合物中的4-羥基-4-甲基-2-戊酮的含量為15~45重量%、丙二醇單甲醚乙酸酯的含量為20~70重量%。
若4-羥基-4-甲基-2-戊酮的含量在上述范圍,則不會產生在著色感光性樹脂組合物中因染料的析出而造成的異物,并且不會減少對比度,并由于著色感光性樹脂組合物將具有適當的分散性,因而可確保粘度的穩定性。并且,若丙二醇單甲醚乙酸酯的含量在上述范圍,則可確保包含染料的著色感光性樹脂組合物的粘度的穩定性。
作為本發明的溶劑,可與上述混合溶劑一同混合可有效溶解包含于著色感光性樹脂組合物的其它成分并通常用于著色感光性樹脂組合物的溶劑(e3)來使用。尤其,優選為醚類、芳香族烴類、酮類、醇類、酯類或酰胺類等。
上述溶劑(e3)具體可舉出乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇 單丙醚、乙二醇單丁醚等乙二醇單烷基醚類;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚類;乙二醇甲醚乙酸酯、乙二醇乙醚乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯類;丙二醇單乙醚乙酸酯、丙二醇單丙醚乙二醇、甲氧基丁基乙酸酯、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、甲基戊酮、甲基異丁基甲酮、環己酮等酮類;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇、甘油等的醇類;以及3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等的酯類;以及γ-丁內酯等的環狀酯類等。
以本發明的著色感光性樹脂組合物的總重量為基準,本發明的溶劑(E)可包含60~90重量%,優選包含70~85重量%。若上述溶劑(E)的含量在上述的60~90重量%的范圍,則當使用輥涂機、旋轉涂布機、狹縫與旋轉涂布機、狹縫涂布機(還被稱作擠壓式涂布機)、噴墨機等涂敷裝置涂敷時,可提供涂敷性變得良好的效果。
抗氧化劑(F)
本發明的著色感光性樹脂組合物還可包含抗氧化劑。
抗氧化劑(F)可包含酚系抗氧化劑的一種以上和磷系抗氧化劑的一種以上,并且,酚系抗氧化劑應在150℃的烘箱中200小時以上不被劣化
本發明的酚系抗氧化劑優選地使用受阻酚系抗氧化劑,并且具體例如下。
3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸十八烷基酯(Octadecyl 3-(3,5-di-t ert-butyl-4-hydroxyphenyl)propionate)(264小時)、1,3,5-三甲基-2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯(1,3,5-Trimethyl-2,4,6-tris(3,5-di-tert-b utyl-4-hydroxybenzyl)benzene)(240小時)、四(3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸)季戊四醇酯(Pentaerythritol tetrakis(3,5-di-tert-butyl-4-hydrox yhydrocinnamate))(960小時)。
上述磷系抗氧化劑的具體例如下。
磷酸三苯酯(Triphenyl phosphate)、磷酸異癸基二苯酯(Isodecyl diphenyl phosphate)、三(2,4-二叔丁基苯基)磷酸酯(Tris(2,4-di-te rt-butylphenyl)phosphate)、3,9-雙(十八烷氧基)-2,4,8,10-四氧雜-3,9-二 磷雜螺[5.5]十一烷(3,9-Bis(octadecyloxy)-2,4,8,10-tetraoxa-3,9-diphosp haspiro[5.5]undecane)、2,2'-亞甲基雙(4,6-二叔丁基苯基)-2-乙基己基磷酸酯(2,2'-methylenebis(4,6-di-tert-butyl-phenyl)-2-ethylhexyl phospha te)。
以固體成分為基準,相對于100重量份的光聚合引發劑(D),上述抗氧化劑(F)包含1~100重量份,優選包含2~50重量份。若上述抗氧化劑(F)的含量在上述的1~100重量份的范圍內,則可期待著色感光性樹脂組合物在靈敏度不下降的情況下提高透射率,因而優選。若上述抗氧化劑(F)的含量小于1重量份,則難以期待提高透射率,若上述抗氧化劑(F)的含量大于100重量份,則難以抑制因染料造成的靈敏度的下降,因而難以實現高靈敏度,并容易在顯影工序中產生圖案短路。
添加劑(G)
本發明的著色感光性樹脂組合物除上述成分外,在不阻礙本發明的目的范圍內,可根據技術人員的需要并用填充劑、其它高分子化合物、固化劑、顏料分散劑、密合促進劑、紫外線吸收劑和抗凝聚劑等添加劑(G)。
上述填充劑具體可使用玻璃、二氧化硅、氧化鋁等,但并不限定于此。
上述其它高分子化合物具體可使用:環氧樹脂、馬來酰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、多氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等熱塑性樹脂等,但并不限定于此。
上述固化劑用于實現深度固化和提高機械性強度,具體可使用環氧化合物、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,但并不限定于此。上述環氧化合物具體可使用雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、氫化雙酚F型環氧樹脂、酚醛清漆型環氧樹脂、其它芳香族系環氧樹脂、脂環族系環氧樹脂、縮水甘油酯系樹脂、縮水甘油胺系樹脂、或這些環氧樹脂的溴化衍生物、環氧樹脂及其溴化衍生物之外的脂肪族和脂環族或芳香族環氧化合物、丁二烯(共)聚合物的環氧化物、異戊二烯(共)聚合物的環氧化物、(甲基)丙烯酸縮水甘油酯(共)聚合物、異氰脲酸三縮水甘油酯等,但并不限定于此。上述氧雜環丁烷化合物具體可使用碳酸酯雙氧雜環丁烷、二甲苯 雙氧雜環丁烷、己二酸酯雙氧雜環丁烷、對苯二甲酸酯雙氧雜環丁烷、環己烷二羧酸雙氧雜環丁烷等,但并不限定于此。
上述固化劑可與固化劑一同并用能夠使環氧化合物的環氧基和氧雜環丁烷化合物的氧雜環丁烷骨架開環聚合的固化輔助化合物。上述固化輔助化合物具體可使用多元羧酸類、多元羧酸酐類、產酸劑等。上述羧酸酐類可利用在市場上銷售的環氧樹脂固化劑。市場上銷售的上述環氧樹脂固化劑例如可舉出ADEKA HARDENER EH-700(商品名)(Adek工業株式會社制造)、RIKACID HH(商品名)(新日本理化株式會社制造)、MH-700(商品名)(新日本理化株式會社制造)等。
在上述中例示的固化劑和固化輔助化合物可分別單獨使用或混合2種以上來使用。
上述顏料分散劑可使用市場上銷售的表面活性劑,具體可單獨使用選自硅系、氟系、酯系、陽離子系、陰離子系、非離子系和兩性表面活性劑中的表面活性劑,或可使用它們的混合物。更具體地,可使用聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯醚類、聚氧乙烯乙二醇酯類、山梨坦脂肪酸酯類、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,以商品名為例,可使用KP(信越化學工業有限公司)、POLYFLOW(共榮社化學有限公司)、EFTOP(Tohkem Products公司)、MEGAFAC(日本油墨化學有限公司)、Flourad(日本住友3M有限公司)、Asahi guard和Surflon(以上為旭硝子玻璃有限公司)、SOLSPERSE(Lubrizol公司)、EFKA(EFKA化工公司)、PB 821(Ajinomoto公司)、Disperbyk-series(BYK-chemi)等。
上述密合促進劑具體可單獨使用選自乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨乙基)-3-氨丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-縮水甘油丙基三甲氧基硅烷、3-縮水甘油丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-環氧環己烷)乙基三甲氧基硅烷、3-氯丙基甲基二甲氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷、3-巰丙基三甲氧基硅烷、3-異氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷和3-異氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷中的物質或它們的混合物。
相對于組合物的總固體成分,上述密合促進劑可包含0.01~10重量%的,可優選包含0.05~2重量%。
上述紫外線吸收劑具體可使用2-(3-叔丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基苯甲酮等,但并不限定于此。
上述抗凝聚劑具體可使用聚丙烯酸鈉等,但并不限定于此。
可如下舉例說明本發明的著色感光性樹脂組合物的制造方法。
首先,混合上述著色劑(A)中的顏料(a1)與溶劑(E),并利用珠磨機等進行分散,直到顏料的平均粒徑達到0.2μm以下程度。此時,根據需要可與溶劑(E)一同混合顏料分散劑(a4)、堿可溶性樹脂(B)的一部分或全部、或染料(a2),進行溶解或分散。
向上述混合的分散液中添加染料(a2)、染料(a3)、其余的堿可溶性樹脂(B)、光聚合性化合物(C)、光聚合引發劑(D),必要時還添加抗氧化劑(F)、添加劑(G)、以及溶劑(E),使其達到預定的濃度,從而可制造本發明的著色感光性樹脂組合物。
以下,以本發明的實施例為基礎進行更加詳細的說明,但下述公開的本發明的實施方式僅僅是例示性的,本發明的范圍并不受這些實施方式的限制。本發明的權利要求書示出本發明的范圍,尤其包含具有與本發明要求保護范圍的記載同等的意義及在與本發明要求保護范圍的記載同等的范圍內的所有變更。并且,若沒有特殊的說明,在以下實施例、比較例中,表示含量的“%”和“份”為重量基準。
制造顏料分散組合物
<顏料分散組合物M1>
借助珠磨機對12.0重量份的作為顏料的C.I.顏料紅254、5.0重量份的作為顏料分散劑的DISPERBYK-2001(BYK公司制造)、13.0重量份的作為溶劑的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、70.0重量份的丙二醇甲醚乙酸酯進行12小時的混合/分散,從而制造出顏料分散組合物M1。
<顏料分散組合物M2>
借助珠磨機對12.0重量份的作為顏料的C.I.顏料紅177、5.0重量份的作為顏料分散劑的DISPERBYK-2001(BYK公司制造)、13.0重量份的作為溶劑的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、70.0重量份的丙二醇甲醚乙酸酯進行12小時的混合/分散,從而制造出顏料分散組合物M2。
<顏料分散組合物M3>
借助珠磨機對12.0重量份的作為顏料的C.I.顏料紅242、5.0重量份的作為顏料分散劑的DISPERBYK-2001(BYK公司制造)、13.0重量份的作為溶劑的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、70.0重量份的丙二醇甲醚乙酸酯進行12小時的混合/分散,從而制造出顏料分散組合物M3。
堿可溶性樹脂的合成
<合成例1>
向具備攪拌器、溫度計、回流冷卻管、滴液漏斗和氮導入管的燒瓶投入120重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯、80重量份的丙二醇單甲醚、2重量份的偶氮二異丁腈(AIBN)、13.0重量份丙烯酸、10重量份的甲基丙烯酸芐基酯、57.0重量份的4-甲基苯乙烯、20重量份的甲基丙烯酸甲酯、3重量份的正十二烷基硫醇,并進行了氮置換。之后進行攪拌,并將反應液的溫度提升為110℃,進行了6個小時的反應。這樣合成的堿可溶性樹脂的固體成分的酸值為100.2mgKOH/g,利用凝膠滲透色譜法(GPC)測定的重均分子量Mw約為15110。
著色感光性樹脂組合物的制造
<實施例1>
混合29.74重量份的上述<顏料分散組合物M1>、5.66重量份的<顏料分散組合物M2>、0.52重量份的酸性紅52(Acid Red 52,TCI America公司)、0.41重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、9.32重量份的<合成例1>的樹脂、9.32重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.93重量份的TR-PBG-305(TRONLY公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、31.34重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<實施例2>
混合16.31重量份的上述<顏料分散組合物M1>、21.90重量份的<顏料分散組合物M2>、4.66重量份的<顏料分散組合物M3>、0.45重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、8.42重量份的<合成例1>的樹脂、8.42重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.84重量份的TR-PBG-305(TRONLY公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、26.27重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<比較例1>
混合21.20重量份的上述<顏料分散組合物M1>、3.50重量份的<顏料分散組合物M2>、2.55重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、9.55重量份的<合成例1>的樹脂、9.55重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.95重量份的TR-PBG-305(TRONLY公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、26.27重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<比較例2>
混合32.88重量份的上述<顏料分散組合物M1>、0.71重量份的酸性紅(Acid Red 52,TCI America公司)、0.40重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、9.61重量份的<合成例1>的樹脂、9.61重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.95重量份的TR-PBG-305(TRONLY公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、33.08重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<比較例3>
混合25.11重量份的上述<顏料分散組合物M2>、19.93重量份的<顏料分散組合物M3>、0.47重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、7.96重量份的<合成例1>的樹脂、7.96重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.79重量份的TR-PBG-305(TRONLY公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、25.03重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<比較例4>
混合29.74重量份的上述<顏料分散組合物M1>、5.66重量份的<顏料分散組合物M2>、0.52重量份的酸性紅52(Acid Red 52,TCI America公司)、0.41重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、9.32重量份的<合成例1>的樹脂、9.32重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.64重量份的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮(Ciba公司制造)、0.28重量份的2,4-二乙基噻噸酮(Sigma-Aldrich公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、31.34重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<比較例5>
混合16.31重量份的上述<顏料分散組合物M1>、21.90重量份的<顏料分散組合物M2>、4.66重量份的<顏料分散組合物M3>、0.45重量份的溶劑紅122(C.I.Solvent Red 122,Basf公司)、8.42重量份的<合成例1>的樹脂、8.42重量份的KAYARAD DPHA(日本化藥公司制造)、0.64重量份的2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉代丙烷-1-酮(Ciba公司制造)、0.28重量份的2,4-二乙基噻噸酮(Sigma-Aldrich公司制造)、12.75重量份的4-羥基-4-甲基-2-戊酮、26.27重量份的丙二醇單甲醚乙酸酯來制造出著色感光性樹脂組合物。
<實驗例1>測定密合性、透射率和對比度
利用在上述實施例1至2和比較例1至3中制造的著色感光性樹脂組合物來制造出濾色器。
具體地,利用旋涂法在2英寸見方的玻璃基板(康寧公司制造,“EAGLE XG”)上分別涂敷上述各著色感光性樹脂組合物,之后放置于加熱板上,并在100℃的溫度下維持3分鐘,從而形成了薄膜。接著,將具有1μm至100μm的線/間隔圖案的試驗光掩膜放置于上述薄膜上,以與試驗光掩膜形成300μm的間隔的方式來照射了紫外線。此時,紫外線光源使用一并包含g、h、i線的1KW的高壓汞燈,并以60mJ/cm2的照度進行了照射,且未使用特殊的光學濾光器。將照射紫外線的上述薄膜浸泡于pH為10.5的KOH水溶液顯影溶液2分鐘,來進行顯影。利用蒸餾水對上述涂敷有薄膜的玻璃板進行洗滌之后,吹送氮氣來進行干燥,并在230℃的加熱烘箱中加熱25分鐘,從而制造出濾色器。
在上述中制造出的濾色器的膜的厚度為2.4μm。
<測定透射率和對比度>
除了未使用試驗光掩膜,以與上述<實驗例1>相同的方式制造出濾色器,并利用色度計(奧林巴斯公司制造,OSP-200)測定了透射率。
<密合性>
在通過光學顯微鏡評價所生成的圖案時,按如下標準評價圖案上的剝落現象程度,并顯示在下述<表1>。
○:圖案上沒有剝落。
△:圖案上剝落1~3個。
×:圖案上剝落4個以上。
將上述實驗例的結果顯示于<表1>。
表1
分類亮度對比度密合性實施例116.4918541實施例216.1820431比較例116.2018904比較例216.5916980比較例316.0321652比較例416.4918612×比較例516.1820557
根據上述表1,在實施例1中,由于包含酸性紅52,因而具有對比度略有下降,但亮度高的特征。即,可知,與表現出相似的對比度的比較例1相比,亮度更加優異。
在實施例2中,由于包含C.I.顏料紅242,因而具有亮度略低,但對比度非常高的特征。即,可知,當與比較例1進行比較時,亮度相似,但對比度優異。
即,雖然亮度和對比度屬于權衡(Trade-Off)關系,但若使用本發明的四元系組合物,則可制造具有適當亮度和對比度的濾色器。
另一方面,雖然如本發明的組合物那樣包含含有染料作為著色劑的四元系,但使用了不同的光聚合引發劑的比較例4和比較例5中,雖然表現出適當的亮度和對比度,但密合性下降。
即,本發明的組合物具有表現出適當的亮度和對比度,并且密合性也優異的卓越的效果。

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器用 著色 感光性 樹脂 組合 濾色器 具備 液晶 顯示裝置
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