蓝色感光性树脂组合物、蓝色滤光片和具有其的显示装置转让专利

申请号 : CN201510105379.7

文献号 : CN104914669B

文献日 :

基本信息:

PDF:

法律信息:

相似专利:

发明人 : 申奎澈金秀虎金正植

申请人 : 东友精细化工有限公司

摘要 :

本发明涉及蓝色感光性树脂组合物、蓝色滤光片和具有蓝色滤光片的显示装置,该蓝色感光性树脂组合物包括:蓝色着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,其中,基于蓝色感光性树脂组合物的固体的总重量,碱溶性树脂的含量为20重量%~80重量%;基于碱溶性树脂的总重量,碱溶性树脂包括40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂;光聚合引发剂包括肟酯化合物;并且,基于溶剂的总重量,溶剂包括大于0重量%且不大于8重量%的沸点为180℃或更高的溶剂。

权利要求 :

1.一种用于改进粘合性的蓝色感光性树脂组合物,包括:蓝色着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,其中,基于所述蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,所述碱溶性树脂的含量为20重量%~80重量%;

其中,基于所述碱溶性树脂的总重量,所述碱溶性树脂包括40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂;

其中,所述光聚合引发剂包括选自由1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-

2-(邻苯甲酰肟)和1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(邻苯甲酰肟)组成的组中的一种或多种;并且,其中,基于所述溶剂的总重量,所述溶剂包括大于0重量%且不大于8重量%的沸点为

180℃或更高的溶剂,

其中,沸点为180℃或更高的溶剂由选自由二丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,

2-丙二醇二乙酸酯组成的组中的一种或多种组成。

2.根据权利要求1所述的蓝色感光性树脂组合物,其中,所述蓝色着色剂包括一种或多种颜料、一种或多种染料,或它们的组合。

3.根据权利要求1所述的蓝色感光性树脂组合物,其中,所述碱溶性树脂具有30mgKOH/g~150mgKOH/g的酸值。

4.根据权利要求1所述的蓝色感光性树脂组合物,其中,所述溶剂包括:选自由二丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯组成的组中的一种或多种作为沸点为180℃或更高的溶剂,以及丙二醇单甲醚乙酸酯。

5.根据权利要求1所述的蓝色感光性树脂组合物,包括:基于所述蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,

0.5重量%~60重量%的所述蓝色着色剂、

5重量%~45重量%的所述光聚合性化合物,和

0.1重量%~30重量%的所述光聚合引发剂;以及基于所述蓝色感光性树脂组合物的总重量,

60重量%~90重量%的所述溶剂。

6.根据权利要求5所述的蓝色感光性树脂组合物,其中,基于所述光聚合引发剂的总重量,所述光聚合引发剂包括10重量%~100重量%的选自由以下项组成的一种或多种:1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-2-(邻苯甲酰肟)和1-[4-(苯硫基)苯基]-1,

2-辛烷二酮2-(邻苯甲酰肟)。

7.一种蓝色滤光片,包括根据权利要求1所述的蓝色感光性树脂组合物。

8.一种显示装置,包括根据权利要求7所述的蓝色滤光片。

说明书 :

蓝色感光性树脂组合物、蓝色滤光片和具有其的显示装置

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求2014年3月11日递交的韩国专利申请KR 10-2014-0028436和2015年2月26日递交的韩国专利申请KR 10-2015-0026937的权益,通过整体引用而将它们并入本申请。

技术领域

[0003] 本发明涉及一种蓝色感光性树脂组合物、一种蓝色滤光片和一种具有蓝色滤光片的显示装置。

背景技术

[0004] 滤光片被广泛地用于成像装置、液晶显示装置(LCD)等,并且其应用正在迅速扩大。彩色液晶显示装置或成像装置中使用的彩色滤光片以这样的方式进行制造,每种颜色重复一系列程序从而形成对应于各种颜色的像素,一系列程序包括:使用旋涂将含有对应于红色、绿色和蓝色的各个颜料的着色感光性树脂组合物均匀地涂覆在由黑矩阵形成图案的基板上;用热干燥它(下文中也被称为“预烘焙”)以形成漆膜,然后使漆膜经历摄影曝光(photo-exposure)和显影;以及任选地进一步执行加热(在下文中也被称为“后烘焙”)。同样地,形成图案的黑矩阵通常形成具有黑色感光性树脂组合物。
[0005] 包含光聚合性化合物和光聚合引发剂的组合物连同颜料和粘合剂树脂被广泛地用于着色感光性树脂组合物。最近,显示面板的着色材料的含量和漆膜的厚度连续地增加,反映了具有高的色彩再现的高品质的趋势和对成像装置、液晶显示装置等的使用的扩大。
[0006] 然而,特别地,随着漆膜增厚,提供蓝色像素的着色感光性树脂组合物经常产生图案缺陷;并且所制造的彩色滤光片的图案平坦度的问题连续发生。当图案平坦度问题产生时,一个像素中的色坐标是不相等的,并因此出现能见度问题,并且难以制造高品质的显示装置。
[0007] 因此,需要研究解决上述问题。
[0008] 专利文件1:韩国专利申请公开号10-2010-0051395A

发明内容

[0009] 因此,为了解决上述问题,本发明的一个目的是提供一种蓝色感光性树脂组合物,它可以通过保持平坦度而在一个像素中保持恒定的色坐标,甚至在增厚的图案中也没有图案的短缺。
[0010] 进一步地,本发明的另一个目的是提供一种使用蓝色感光性树脂组合物的高品质显示装置。
[0011] 为了达到上述目的,本发明提供了一种蓝色感光性树脂组合物,包括:蓝色着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,其中,基于蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,碱溶性树脂的含量为20重量%~80重量%;基于碱溶性树脂的总重量,碱溶性树脂包括40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂;光聚合引发剂包括由下面的化学式1表示的化合物;并且,基于溶剂的总重量,溶剂包括大于0重量%且不大于8重量%的沸点为180℃或更高的溶剂,
[0012] [化学式1]
[0013]
[0014] 其中,R1由下面的化学式2表示,
[0015] R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未取代的苄基,
[0016] R3是二苯硫醚基,并且
[0017] [化学式2]
[0018] -R4-R5
[0019] R4是C1~C4亚烷基,并且
[0020] R5是C3~C8烷基、C3~C8环烷基,或者C6~C8芳族烃。
[0021] 进一步地,本发明提供了一种包括蓝色感光性树脂组合物的蓝色滤光片。
[0022] 进一步地,本发明提供了一种包括蓝色滤光片的显示装置。
[0023] 根据本发明的蓝色感光性树脂组合物在具有低含量着色剂的蓝色图案中不产生图案的短缺,并且具有改善平坦度的作用,并且因此可被用于制造可以得到在一个像素中色坐标恒定的彩色滤光片。
[0024] 因此,它具有提供一种没有清晰度问题的彩色滤光片的作用。

具体实施方式

[0025] 在下文中,将对本发明的配置和操作进行详细描述。
[0026] 本发明涉及了一种蓝色感光性树脂组合物,包括:蓝色着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂,其中,基于蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,碱溶性树脂的含量为20重量%~80重量%;其中,基于碱溶性树脂的总重量,碱溶性树脂包括40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂;其中,光聚合引发剂包括由下面的化学式1表示的化合物;并且,其中,基于溶剂的总重量,溶剂包括大于0重量%且不大于8重量%的沸点为180℃或更高的溶剂,
[0027] [化学式1]
[0028]
[0029] 其中,R1由下面的化学式2表示,
[0030] R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未取代的苄基,
[0031] R3是二苯硫醚基,并且
[0032] [化学式2]
[0033] -R4-R5
[0034] R4是C1~C4亚烷基,并且
[0035] R5是C3~C8烷基、C3~C8环烷基,或者C6~C8芳族烃。
[0036] 通常,通过涂布、真空干燥、软烘焙、摄影曝光、显影和硬烘焙的步骤制备包含着色感光性树脂组合物的彩色滤光片。为了确保彩色滤光片的平坦度,重要的是,在软烘烤和硬烘焙步骤中最小化涂布膜的流动性。尤其最重要的是,在软烘焙步骤中确保图案平坦度,因为如果在软烘焙步骤中不能确保图案平坦度,它就显示到最后生产的彩色滤光片,并因此在一个像素中产生不均匀的色坐标。
[0037] 在本发明中,基于碱溶性树脂的总重量,使用40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂,并由此能够在软烘焙步骤中抑制漆膜的流动性,可以得到图案平坦度,并因此可以制备在一个像素中实现恒定的色坐标的蓝色滤光片。
[0038] 然而,基于碱溶性树脂的总重量,如果分子量为15000或更高的碱溶性树脂的量小于40重量%,漆膜的流动性在软烘焙步骤中得到提升,并且难以确保图案平坦度,并因此难以在一个像素中实现恒定的色坐标。
[0039] 进一步地,在本发明中,基于溶剂的总重量,使用大于0重量%且不大于8重量%的沸点为180℃或更高的溶剂,从而可以确保图案平坦度。
[0040] 如果溶剂的量超过8重量%,增加量的残留溶剂使得在软烘焙步骤中提升漆膜的流动性,并从而难以保持图案平坦度。
[0041] 在下文中,将对本发明的配置和操作进行详细描述。
[0042] 蓝色着色剂(A)
[0043] 蓝色着色剂包括至少一种颜料、至少一种染料,或它们的组合。
[0044] 颜料可以包括本领域中通常使用的有机颜料或无机颜料。进一步地,也可以根据需要,用树脂处理、使用引入酸性基团或碱性基团的颜料衍生物的表面处理、通过聚合物化合物等对颜料的表面的接枝处理、通过硫酸雾化法等的雾化处理、使用有机溶剂或水等除去杂质的清洁处理,或通过离子交换法等对离子杂质的除去处理来处理颜料。
[0045] 有机颜料可以包括在印刷油墨、喷墨油墨等中使用的多种颜料,并且其具体实例可以包括:水溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、苝颜料、紫环酮颜料、二噁嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌基颜料、蒽嘧啶颜料、蒽嵌蒽醌颜料、阴丹酮颜料、黄烷士酮颜料、皮蒽酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料等。
[0046] 进一步地,无机颜料可以包括金属化合物,诸如金属氧化物或金属络合物,并且其具体实例包括:铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑的金属氧化物或复合金属氧化物;炭黑;有机黑颜料;钛黑;通过混合红色、绿色和蓝色而成的黑色颜料等。
[0047] 特别是,有机颜料和无机颜料可以具体地包括通过颜色索引(染色师与配色师协会出版)而被分类为颜料的化合物,其更具体的实例可包括,但不一定限于,以下颜色索引(C.I.)号的颜料:
[0048] C.I.颜料紫14、19、23、29、32、33、36、37和38;
[0049] C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76等等。
[0050] 可以优选使用选自由C.I.颜料紫23、C.I.颜料蓝15:3和C.I.颜料蓝15:6组成的组中一种或多种。
[0051] 当颜料被用作着色剂时,优选使用粒径均匀的颜料。使粒径均匀的方法的一个实例可以是通过添加颜料分散剂(a2)处理分配过程的方法,并且根据此方法可以得到具有均匀分散的颜料状态的颜料分散溶液。
[0052] 颜料分散剂(a2)
[0053] 添加颜料分散剂用于使颜料解聚集并保持颜料的稳定性,并且颜料分散剂的具体实例可以表面活性剂等,诸如阳离子表面活性剂、阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂、两性表面活性剂、聚酯类表面活性剂、聚胺类表面活性剂等,它们可以单独使用或以两种或更多种组合使用。
[0054] 阳离子表面活性剂的具体实例可以是胺盐或季铵盐等,诸如硬脂胺盐酸盐和月桂基三甲基氯化铵等。
[0055] 阴离子表面活性剂的具体实例可以是高级醇硫酸酯盐,诸如月桂醇硫酸酯钠和油醇硫酸酯钠等;烷基硫酸盐,诸如月桂基硫酸钠和月桂基硫酸铵等;和烷基芳基磺酸盐,诸如十二烷基苯磺酸钠和十二烷基萘磺酸盐等。
[0056] 非离子表面活性剂的具体实例可以是聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其它聚氧乙烯衍生物、氧乙烯/氧丙烯嵌段共聚物、脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脱水山梨醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯和聚氧乙烯烷基胺等。
[0057] 此外,可以使用聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、脱水山梨醇脂肪酸酯、脂肪酸改性的聚酯、叔胺改性的聚氨酯、聚乙烯亚胺等。
[0058] 进一步地,颜料分散剂优选包括丙烯酸酯类分散剂(在下文中被称为“丙烯酸酯分散剂”),包括:甲基丙烯酸丁酯(BMA)或甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙基酯(DMAEMA)。
[0059] 同样地,丙烯酸酯分散剂优选包括通过现存的控制方法制备的那些丙烯酸酯分散剂,并且丙烯酸酯分散剂的市售产品可以包括DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPER BYK-2150等。如上面列出的丙烯酸分散剂的实例可以单独使用或以两种或更多种组合使用。
[0060] 除了上述的丙烯酸酯分散剂,颜料分散剂可以包括其它树脂型颜料分散剂。其它树脂型颜料分散剂可以包括:已知的树脂型颜料分散剂,特别是油性分散剂,诸如聚氨酯、由聚丙烯酸酯代表的聚羧酸酯、不饱和的聚酰胺、聚羧酸的(部分)胺盐、聚羧酸的铵盐、聚羧酸的烷基胺盐、聚硅氧烷、长链聚氨基酰胺磷酸盐、含羟基的聚羧酸酯及其改性产物,或者经由具有游离的羧基的聚酯和聚(低级亚烷基亚胺)之间的反应产生的酰胺或它们的盐;水溶性树脂或聚合物化合物,诸如(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-马来酸共聚物、聚乙烯醇或聚乙烯吡咯烷酮;聚酯;改性的聚丙烯酸酯;环氧乙烷/环氧丙烷的加合物;和磷酸酯等。
[0061] 其它树脂型颜料分散剂的市售产品可以包括阳离子型树脂分散剂,例如,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(均为BYK Chemie市售的商品名);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(均为BASF市售的商品名);SOLSPERS-24000、SOLSPERS-32550和NBZ-4204/10(均为
Lubirzol市售的商品名);HINOACT T-6000、HINOACT T-7000和HINOACT T-8000(均为
Kawaken Fine Chemicals市售的商品名);AJISPUR PB-821、AJISPUR PB-822和AJISPUR PB-823(均为Ajinomoto市售的商品名);FLORENE DOPA-17HF、FLORENE DOPA-15BHF、
FLORENE DOPA-33、FLORENE DOPA-44(均为Kyoeisha Chemical市售的商品名)等。
[0062] 除了上述丙烯酸酯分散剂,其它树脂型颜料分散剂的实例单独使用或以两种或更多种组合使用,并且可以与丙烯酸酯分散剂一起使用。
[0063] 基于100重量份的颜料的固含量,颜料分散剂的量为5~60重量份,并优选为15~50重量份。如果分散剂的量超过60重量份时,那么粘度可能增加。相反,如果分散剂的量小于5重量份时,那么难以使颜料精细或在分散处理后可能会发生胶凝化。
[0064] 染料(a3)
[0065] 任何染料可以被使用而没有限制,只要它具有在有机溶剂中的溶解性。优选有用的是在有机溶剂中具有溶解性并可确保在碱性显影液中的溶解度以及具有诸如耐热性、耐溶剂性等可靠性的染料。
[0066] 染料可以选自具有诸如磺酸或羧酸等酸性基团的酸性染料、酸性染料和含氮化合物的盐、酸性染料的砜酰胺产物及其衍生物,并且也可以选自偶氮类酸性染料、呫吨类酸性染料、酞菁类酸性染料及其衍生物。
[0067] 染料优选包括通过颜色索引(染色师与配色师协会出版)而被分类为染料的化合物,或者在染料笔记(Dyeing Note,Shikisensha出版)中所公开的已知染料。
[0068] 染料的具体实例可包括如下的C.I.溶剂染料:
[0069] C.I.溶剂蓝5、35、36、37、44、59、67和70;
[0070] C.I.溶剂紫8、9、13、14、36、37、47和49等;
[0071] 在C.I.溶剂染料中,优选有用的是C.I.溶剂蓝35、36、44、45和70;和C.I.溶剂紫13。
[0072] 而且,C.I.酸性染料的实例如下:
[0073] C.I.酸性蓝1、7、9、15、18、23、25、27、29、40、42、45、51、62、70、74、80、83、86、87、90、92、96、103、112、113、120、129、138、147、150、158、171、182、192、210、242、243、256、259、
267、278、280、285、290、296、315、324:1、335和340;
[0074] C.I.酸性紫6B、7、9、17、19和66等;
[0075] 在C.I.酸性染料中,优选有用的是C.I.酸性蓝80、90;和C.I.酸性紫60。
[0076] 而且,C.I.直接染料的实例包括:
[0077] C.I.直接蓝38、44、57、70、77、80、81、84、85、86、90、93、94、95、97、98、99、100、101、106、107、108、109、113、114、115、117、119、137、149、150、153、155、156、158、159、160、161、
162、163、164、166、167、170、171、172、173、188、189、190、192、193、194、196、198、199、200、
207、209、210、212、213、214、222、228、229、237、238、242、243、244、245、247、248、250、251、
252、256、257、259、260、268、274、275和293;
[0078] C.I.直接紫47、52、54、59、60、65、66、79、80、81、82、84、89、90、93、95、96、103和104等。
[0079] 这些染料可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
[0080] 基于蓝色着色剂的固含量的总重量,蓝色着色剂的染料量优选为0.5~80重量%,更优选为0.5~60重量%,进一步优选为1~50重量%。当着色剂的额外染料的量落入0.5~80重量%的上述范围内时,可以防止在图案形成之后发生的由于染料在有机溶剂中溶解而导致的可靠性恶化的问题,并可以产生高敏感度。
[0081] 基于蓝色感光性树脂组合物的固含量的总重量,蓝色着色剂的量被设定为5~60重量%,并优选为10~45重量%。着色剂的用量为基于前述的5~60wt%的情况是所希望的,因为即使在形成薄膜时像素部分也具有充分的颜色浓度,并且在显影时不降低非像素部分的脱落,使得难以产生残留。
[0082] 如本文中所用的,蓝色感光性树脂组合物的总固含量表示蓝色感光性树脂组合物除溶剂外的成分的总量。
[0083] 碱溶性树脂(B)
[0084] 基于碱溶性树脂的总重量,本发明的碱溶性树脂的特征在于包括40重量%~100重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂。上述量是所希望的,因为它能够在彩色滤光片的制造步骤之一的软烘焙步骤中抑制漆膜的流动性,可以得到图案平坦度,并且因此可以制备实现在一个像素中色坐标恒定的蓝色滤光片。
[0085] 与此相反,如果该量小于40重量%,漆膜的流动性在软烘焙步骤中得到提升,并且难以确保图案平坦度,并因此难以在一个像素中实现恒定的色坐标。
[0086] 而且,为了确保蓝色感光性树脂组合物与染料的相容性和贮存稳定性,碱溶性树脂的酸值优选为30~150mgKOH/g。如果碱溶性树脂的酸值小于30mgKOH/g,难以确保蓝色感光性树脂组合物的显影速率充足。与此相反,如果碱溶性树脂的酸值超过150mgKOH/g,对基板的粘合性可能下降,使得易于引起图案的短缺并且招致与染料的相容性问题,并从而蓝色感光性树脂组合物中的染料可能沉淀或者蓝色感光性树脂组合物的贮存稳定性可能劣化,因此提高了粘度,这是不希望的。
[0087] 进一步地,为了在形成图案时实现用于显影过程的碱性显影溶液中的溶解度,通过使具有羧基的烯属不饱和单体(b1)共聚来制备碱溶性树脂。
[0088] 进一步地,为了将羟基添加至碱溶性树脂,(1)通过使具有羧基的烯属不饱和单体(b1)与具有羟基的烯属不饱和单体(b2)共聚可以制备碱溶性树脂,并且(2)通过额外使具有羧基的烯属不饱和单体(b1)的共聚物与具有缩水甘油基的化合物(b3)反应可以制备碱溶性树脂。(3)或者,通过额外使具有羧基烯属不饱和单体(b1)和具有羟基的烯属不饱和单体(b2)的共聚物与具有缩水甘油基的化合物(b3)反应可以制备该树脂。
[0089] 具有羧基的烯属不饱和单体(b1)的具体实例包括:一元羧酸,诸如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等;二元羧酸,诸如富马酸、中康酸、衣康酸等;它们的二元羧酸酐;在其两端具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯,诸如ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等。优选有用的是丙烯酸和甲基丙烯酸。
[0090] 具有羟基的烯属不饱和单体(b2)的具体实例包括:(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸-4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸-2-羟基-3-苯氧基丙酯、N-羟乙基丙烯酰胺等。
[0091] 具有缩水甘油基的单体(b3)的具体实例包括:丁基缩水甘油醚、缩水甘油基丙醚、缩水甘油基苯醚、2-乙基己基缩水甘油醚、丁酸缩水甘油酯、缩水甘油基甲醚、乙基缩水甘油醚、缩水甘油基异丙醚、叔丁基缩水甘油醚、苄基缩水甘油醚、苯甲酸缩水甘油基-4-叔丁酯、硬脂酸缩水甘油酯、芳基缩水甘油醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,并且优选有用的是丁基缩水甘油醚、芳基缩水甘油醚和甲基丙烯酸缩水甘油酯,它们可以以两种或更多种的组合使用。
[0092] 在制备碱溶性树脂时,可以额外地将除具有羟基的烯属不饱和单体(b2)和具有缩水甘油基的化合物(b3)之外的可共聚的不饱和单体(b4)添加至具有羧基的烯属不饱和单体(b1)用于共聚。
[0093] 可共聚的不饱和单体(b4)示例如下,但不限于此。
[0094] 具有可共聚的不饱和键的聚合性单体(b4)的具体实例包括:芳族乙烯基化合物,诸如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、邻乙烯基甲苯、间乙烯基甲苯、对乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、邻甲氧基苯乙烯、间甲氧基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、邻乙烯基苄基甲醚、间乙烯基苄基甲醚、对乙烯基苄基甲醚、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚、茚等;
[0095] N-取代的马来酰亚胺化合物,诸如N-环己基马酰亚胺、N-苄基马来酰亚胺、N-苯基马来酰亚胺、N-邻羟苯基马来酰亚胺、N-间羟苯基马来酰亚胺、N-对羟苯基马来酰亚胺、N-邻甲苯基马来酰亚胺、N-间甲苯基马来酰亚胺、N-对甲苯基马来酰亚胺、N-邻甲氧苯基马来酰亚胺、N-间甲氧苯基马来酰亚胺、N-对甲氧苯基马来酰亚胺等;
[0096] (甲基)丙烯酸烷酯,诸如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯等;
[0097] (甲基)丙烯酸脂环族酯,诸如(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二环戊氧乙酯(甲基)丙烯酸异冰片酯等;
[0098] (甲基)丙烯酸芳酯,诸如(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等;以及
[0099] 不饱和氧杂环丁烷化合物,诸如3-(甲基丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-三氟甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)氧杂环丁烷、2-(甲基丙烯酰氧甲基)-4-三氟甲基氧杂环丁烷等。
[0100] 所例举的单体可以单独使用或以两种或更多种组合使用。
[0101] 基于蓝色感光性树脂组合物的固含量的总重量,碱溶性树脂(B)的量为20~80重量%,并优选为20~70重量%。当碱溶性树脂的量为基于上述的20~80重量%时,由于在显影溶液中充分的溶解度而容易形成图案,并且在显影时,防止摄影曝光部分的像素部分的膜变小,并因此非像素部分的缺失得到改进。
[0102] 光聚合性化合物(C)
[0103] 在本发明中,光聚合性化合物应该是可通过下述的光聚合引发剂(D)的作用而进行聚合的化合物。在本发明中,可以使用单官能团单体、双官能团单体或多官能团单体,并可以优选使用双官能团单体,但并不限于此。
[0104] 单官能团单体的具体实例包括但不限于:壬基苯基卡必醇丙烯酸酯、2-羟基-3-苯氧基丙基丙烯酸酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、2-羟乙基丙烯酸酯,或N-乙烯吡咯烷酮等。
[0105] 双官能团单体的具体实例包括但不限于: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、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚,或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。
[0106] 多官能团单体的具体实例包括但不限于:三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯,或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。
[0107] 基于蓝色感光性树脂组合物的固含量的总重量,光聚合性化合物的用量被设定为5~45重量%,并优选为7~45重量%。当光聚合性化合物的量落入基于前述的5~45重量%的范围内时,可以提高像素部分的强度或光滑度。
[0108] 光聚合引发剂(D)
[0109] 本发明的光聚合引发剂的特征在于包括由下面的化学式1表示的肟酯化合物。
[0110] [化学式1]
[0111]
[0112] 其中,R1由下面的化学式2表示,
[0113] R2是C1~C8烷基、苯基、取代或未取代的苯基,或者取代或未取代的苄基,
[0114] R3是二苯硫醚基,并且
[0115] [化学式2]
[0116] -R4-R5
[0117] R4是C1~C4亚烷基,并且
[0118] R5是C3~C8烷基、C3~C8环烷基,或者C6~C8芳族烃。
[0119] 由化学式1表示的上述肟酯化合物优选包括选自由1-[4-(苯硫基)苯基]-3-环戊基丙烷-1,2-二酮-2-(邻苯甲酰肟)和1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(邻苯甲酰肟)(1,2-octanedione,1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(o-benzoyloxime))组成的组中的一
种或多种。
[0120] 包含由化学式1表示的化合物的光聚合引发剂防止敏感度和透光率由于染料而下降,因此在包含作为着色剂染料的蓝色感光性树脂组合物中呈现出有效光聚合性能。
[0121] 进一步地,基于总重量,光聚合引发剂的含量为10~100重量%,优选为20~100重量%。如果化学式1的量小于10重量%,下降的敏感度由于染料不能被克服,并易于在显影过程中产生图案的短缺。
[0122] 除了上述光聚合引发剂,光聚合引发剂可以在不阻碍本发明的效果的范围内进一步进行添加。优选有用的是选自由苯乙酮类化合物、二苯甲酮类化合物、三嗪类化合物、联咪唑类化合物和噻吨酮类化合物组成的组的至少一种。
[0123] 苯乙酮类化合物的具体实例可包括:二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苄基二甲基缩酮、2-羟基-1-[4-(2-羟基乙氧基)苯基]-2-甲基丙烷-1-酮、1-羟基环己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲氨基-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮、2-羟基-2-甲基-1-[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙烷-1-酮、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲氨基)-1-(4-吗啉基苯基)丁烷-1-酮等。
[0124] 二苯甲酮类化合物的实例包括:二苯甲酮、邻-苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮等。
[0125] 三嗪类化合物的具体实例包括:2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙氨基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪等。
[0126] 联咪唑类化合物的具体实例包括2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四
(烷氧基苯基)联咪唑、2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四(三烷氧基苯基)联咪唑、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑、苯基的4,4',5,5'位被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。在这些联咪唑化合物中,优选有用的是2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑、2,2'-双(2,3-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基联咪唑和2,2-双(2,6-二氯苯
基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑。
[0127] 噻吨酮类化合物的实例包括2-异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二氯噻吨酮、1-氯-4-丙氧基噻吨酮等。
[0128] 进一步地,为了提高根据本发明的蓝色感光性树脂组合物的敏感度,光聚合引发剂可以进一步包括光引发助剂。由于其中所含的光引发助剂,根据本发明的蓝色感光性树脂组合物可以具有进一步提高的敏感度,从而提高了生产率。
[0129] 光引发助剂优选包括例如胺化合物或羧酸化合物。
[0130] 胺化合物可以包括例如:脂族胺化合物,诸如,三乙醇胺、甲基二乙醇胺和三异丙醇胺;和芳族胺化合物,诸如,4-二甲氨基苯甲酸甲酯、4-二甲氨基苯甲酸乙酯、4-二甲氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲氨基苯甲酸2-乙基己酯、2-二甲氨基乙基苯甲酸酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4'-双(二甲氨基)二苯甲酮(通常称为米蚩酮)、4,4'-双(二乙氨基)二苯甲酮等。并且可以优选使用芳族胺化合物。
[0131] 羧酸化合物优选是芳族杂乙酸,其具体实例包括:苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。
[0132] 基于蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,光聚合引发剂的量可被设定为0.1~30重量%,并优选为1~20重量%。当光聚合引发剂的量落入0.1~30重量%的上述范围内时,感光性树脂组合物的敏感度可能会上升,并且摄影曝光时间可能会下降,从而提高生产率并且保持高的分辨率。而且,在组合物在上述条件下使用的情况下,所形成的像素部分的强度和表面光滑度可以得到提高。
[0133] 在额外使用光引发助剂的情况下,基于蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,光引发助剂可被设定为0.1~30重量%,并优选为1~20重量%。当光引发助剂的量落入0.1~30重量%的上述范围内时,它是优选的,因为蓝色感光性树脂组合物的敏感度会进一步上升,并且使用上述组合物所形成的彩色滤光片的生产率可以得到改进。
[0134] 溶剂(E)
[0135] 基于所述溶剂的总重量,本发明的溶剂的特征在于包括大于0重量%且不大于8重量%的沸点为180℃或更高的溶剂。
[0136] 如果溶剂的量超过8重量%,增加量的残留溶剂使得在软烘焙步骤中形成漆膜的流动性,并从而难以保持图案平坦度。
[0137] 沸点为180℃或更高的溶剂包括选自由二丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇二丁醚和1,2-丙二醇二乙酸酯等组成的组中的一种或多种,并且优选包括选自由二丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯组成的组中的一种或多种。
[0138] 进一步地,只要能有效地溶解其它组分,通常的蓝色感光性树脂组合物中使用的任何溶剂可以额外地进行混合和使用。在这些溶剂中,优选醚、芳族烃、酮、醇、酯或酰胺等。
[0139] 醚可以包括例如:乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、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。
[0140] 芳族烃可以包括例如:苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯等。
[0141] 酮可以包括例如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮和环己酮等。
[0142] 醇可以包括例如:乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇和甘油等。
[0143] 酯可以包括例如:3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基-1-丁酯、乙酸甲氧基戊酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、3-甲氧基丙酸甲酯、丙二醇甲醚乙酸酯、2-氨基-2-甲基-1,3-丙二醇、2-氨基-2-乙基-1,3-丙二醇、乳酸乙酯、丙二醇、正丙醚、3-乙氧基丙酸乙酯、丙二醇单丁醚、乙酸3-甲氧基-1-丁酯、乙二醇单丁醚、二乙二醇甲基乙醚、1,2-丙二醇二乙酸酯、二丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单乙醚、γ-丁内酯、二乙二醇单乙醚乙酸酯、二丙二醇甲醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚、1,3-丁二醇二乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单乙醚乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、碳酸亚乙酯,以及碳酸亚丙酯和γ-丁内酯等。
[0144] 上面列举的溶剂可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
[0145] 进一步地,在所例举的溶剂中,在适用性和干燥能力方面优选的是沸点为100~200℃的有机溶剂,并且更优选的是例如:丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单乙醚乙酸酯、环己酮、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。
[0146] 进一步地,最优选的是,本发明的溶剂包括:选自由二丙二醇单甲醚、二丙二醇甲醚乙酸酯和1,2-丙二醇二乙酸酯组成的组中的一种或多种作为沸点为180℃或更高的溶剂,以及丙二醇单甲醚乙酸酯。
[0147] 进一步地,基于根据本发明的蓝色感光性树脂组合物的总重量,溶剂的用量可以为60~90重量%,并优选为70~85重量%。当溶剂的量落入60~90重量%的上述范围内时,当使用诸如辊式涂布机、旋转涂布机、狭缝旋转涂布机(slit-spin coater)、狭缝式涂布机(也称为模式涂布机)、喷雾涂布机等涂布机、反转印刷、凹版印刷、网版印刷、移印印刷(pad printing)和喷墨等进行涂覆时,可以提高适用性能。
[0148] 添加剂(F)
[0149] 添加剂可以根据需要选择性地添加,并且可以包括例如:选自其它聚合物化合物、固化剂、粘合促进剂、UV吸收剂、聚合抑制剂等中的一种或多种。
[0150] 其它聚合物化合物的具体实例可包括:固化性树脂,诸如环氧树脂、马来酰亚胺树脂等;热塑性树脂,诸如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、全氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等,但并不限于此。
[0151] 固化剂是用于固化核心并提高机械强度,并且例如可以包括:环氧化合物、多官能异氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧杂环丁烷化合物等。
[0152] 在固化剂中,环氧化合物的具体实例可包括但不限于:双酚A型环氧树脂,氢化双酚A型环氧树脂,双酚F型环氧树脂,氢化双酚F型环氧树脂,酚醛环氧树脂,其它芳族环氧树脂,脂环族环氧树脂,缩水甘油酯树脂,缩水甘油胺树脂,或环氧树脂的溴化衍生物,除环氧树脂及其溴化衍生物外的脂族、脂环族或芳族环氧化合物,环氧化丁二烯(共)聚物,环氧化异戊二烯(共)聚物,(甲基)丙烯酸缩水甘油酯(共)聚物,三缩水甘油基异氰脲酸酯等。
[0153] 在固化剂中,氧杂环丁烷化合物的具体实例可包括:碳酸酯双氧杂环丁烷、二甲苯双氧杂环丁烷、己二酸酯双氧杂环丁烷、对苯二甲酸酯双氧杂环丁烷、环己烷二羧酸双氧杂环丁烷等。
[0154] 固化剂可以进一步包括辅助固化化合物,辅助固化化合物与固化剂一起使环氧化合物的环氧基和氧杂环丁烷化合物的氧杂环丁烷主链进行开环聚合反应。
[0155] 辅助固化化合物可以包括例如多元羧酸、多元羧酸酐、酸产生剂等。多元羧酸酐可以包括市售的作为环氧树脂固化剂的那些。市售的环氧树脂固化剂的实例包括:Adeka hardener EH-700(从Adeka购得)、Rikacid HH(从New Japan Chemicals购得)、MH-700(从New Japan Chemicals购得)等。
[0156] 上面列举的固化剂和辅助固化化合物的实例可以单独使用或以两种或更多种组合使用。
[0157] 粘合促进剂没有特别限制,并且其具体的实例是: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-氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷、N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油醚氧丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧基环己基)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-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷等。
[0158] 上面列举的粘合促进剂可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。
[0159] 基于蓝色感光性树脂组合物的固体总重量,粘合促进剂的用量可以为0.01~10重量%,并优选为0.05~2重量%。
[0160] UV吸收剂的具体实例包括但不限于:2-(3-叔丁基-2-羟基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等。
[0161] 聚集抑制剂的具体实例包括但不限于:聚丙烯酸钠等。
[0162] 制备根据本发明的蓝色感光性树脂组合物的方法如下所述。
[0163] 具体地,将蓝色着色剂(A)的颜料(a1)与溶剂(E)进行混合并使用球磨机将其分散直到颜料的平均粒径为0.2μm或更小。同样地,可以将颜料分散剂(a2)、碱溶性树脂(B)的部分或全部,或染料(a3)与溶剂(E)进行混合,根据需要使它们溶解或分散。
[0164] 进一步将染料(a3)、碱溶性树脂(B)的剩余部分、光聚合性化合物(C)和光聚合引发剂(D)和可选的添加剂(F),以及溶剂(E)以预定的浓度添加至混合后的分散溶液中,从而制备根据本发明的蓝色感光性树脂组合物。
[0165] 另外,本发明提供了一种通过蓝色感光性树脂组合物制备的蓝色滤光片和一种配备有它的显示装置。
[0166] 首先,通过将蓝色感光性树脂组合物涂覆在基板(通常为玻璃)上或者涂覆在由预定固含量的蓝色感光性树脂组合物固含量制成的层上,并且其后通过加热和干燥除去挥发性成分诸如溶剂,得到光滑的漆膜。
[0167] 涂覆方法可以包括例如:旋转涂布法、柔性涂布法、辊式涂布法、狭缝旋转涂布法或狭缝涂布法。
[0168] 通过在涂覆之后加热和干燥(预烘焙)或通过在减压下干燥之后加热,使挥发性成分诸如溶剂挥发。
[0169] 同样地,加热温度通常为70~200℃,优选为80~130℃。
[0170] 在加热和干燥后,漆膜的厚度通常为约1~8μm。使用掩模使UV光照射在所得到的漆膜上,用于形成所希望的图案。同样地,优选使用诸如掩模校准器和光刻机(stepper)的装置,以便可以使平行束照射在整个摄影曝光部分上并且也能够正确校准掩模和基板。当用UV照射时,UV照射的区域被固化。
[0171] 对于UV,可以使用g线(波长:436nm)、h线、i线(波长:365nm)等。UV照射的剂量可以根据需要适当地选择,但不限于本发明。当固化完成时,漆膜与显影溶液接触并且未摄影曝光部分被溶解,并由此可以得到具有目标图案形状的间隔体(spacer)。
[0172] 显影方法是液体添加法、浸泡法、喷雾法等,这没有特别限制。
[0173] 进一步地,基板可以在显影时以任何角度倾斜。显影溶液通常是含有碱性化合物和表面活性剂的水溶液。
[0174] 碱性化合物是有机碱性化合物或无机碱性化合物,这没有特别限定。无机碱性化合物可以包括例如:氢氧化钠、氢氧化钾、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸二氢钾、硅酸钠、硅酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、硼酸钠、硼酸钾和氨等。
[0175] 进一步地,有机碱性化合物可以包括例如:四甲基氢氧化铵、2-羟乙基三甲基、氢氧化铵、单甲胺、二甲胺、三甲胺、单乙胺、二乙胺、三乙胺、单异丙胺、二异丙胺和乙醇胺等。
[0176] 无机碱性化合物或有机碱性化合物均可以单独使用或以两种或更多种的组合使用。基于显影溶液的总重量,碱性化合物在显影溶液中的浓度被设定为0.01~10重量%,并优选为0.03~5重量%。
[0177] 对于显影溶液中的表面活性剂,可以使用选自上述非离子表面活性剂、阴离子表面活性剂和阳离子表面活性剂的一种或多种。基于显影溶液的总重量,表面活性剂在显影溶液中的浓度被设定为0.01~10重量%,优选为0.05~8重量%,并更优选为0.1%~5重量%。
[0178] 在显影后,用水洗涤,其后根据需要可以在150~230℃下使后烘焙进行10~60分钟。
[0179] 使用本发明的蓝色感光性树脂组合物进行上述各处理,可以在基板上形成特定图案。
[0180] 通过用于说明而提出的而不被解释为限制本发明的下面的实施例,在下面对本发明进行更详细地说明。本发明的范围已经示出在权利要求书中,并且此外,含有等同于权利要求书的记载及其范围内的所有变型的含义。
[0181] <颜料分散组合物的制备>
[0182] [制备例1]:颜料分散组合物的制备
[0183] 通过用球磨机使12.0重量份作为颜料的C.I.颜料蓝15:6、4.0重量份作为颜料分散剂的DISPERBYK-2001(从BYK购得)以及由84重量份的作为溶剂的丙二醇甲醚乙酸酯进行混合/分散12小时来制备颜料分散组合物。
[0184] <碱溶性树脂的合成>
[0185] 合成例1:碱溶性树脂的合成
[0186] 将120重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯、80重量份的丙二醇单甲醚、2重量份的AIBN、13.0重量份的甲基丙烯酸、10重量份的甲基丙烯酸苄酯、57重量份的4-甲基苯乙烯、20重量份的甲基丙烯酸甲酯和3重量份的正十二烷基硫醇放入配有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液分配器(dropping lot)和氮气供给管的烧瓶中,并且用氮气吹扫烧瓶的内部。其后,搅拌得到的混合物,将反应混合物的温度升高至110℃,并使反应进行6小时,并由此合成碱溶性树脂。如此合成的碱溶性树脂的固体的酸值为100.2mgKOH/g,并且由凝胶渗透色谱(GPC)测量的其重均分子量为约15110。
[0187] 合成例2:碱溶性树脂的合成
[0188] 将200重量份的丙二醇单甲醚乙酸酯、45重量份的丙二醇单甲醚、4重量份的偶氮二异丁腈(AIBN)、15重量份的丙烯酸、70重量份的甲基丙烯酸苄酯、15重量份的苯乙烯和3重量份的正十二烷基硫醇放入配有搅拌器、温度计、回流冷凝器、滴液分配器和氮气供给管的烧瓶中,并且用氮气吹扫烧瓶的内部。其后,搅拌得到的混合物,将反应混合物的温度升高至110℃,并使反应进行2小时,并由此合成碱溶性树脂。如此合成的碱溶性树脂的固体的酸值为110.4mgKOH/g,并且由GPC测量的其重均分子量为约8900。
[0189] <着色感光性树脂组合物的制备>
[0190] 实施例1
[0191] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0192] 实施例2
[0193] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的OXE-01(肟酯化合物;从BASF购得)、41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶剂的1,
2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0194] 实施例3
[0195] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、0.6重量份的作为光聚合引发剂的OXE-01(肟酯化合物;从BASF购得)和0.6重量份的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝
色感光性树脂组合物。
[0196] 实施例4
[0197] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的二丙二醇单甲醚混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0198] 实施例5
[0199] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的二丙二醇甲醚乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0200] 实施例6
[0201] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、10.7重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0202] 比较例1
[0203] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例2中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0204] 比较例2
[0205] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、
38重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和8.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0206] 比较例3
[0207] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散组合物、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON 
KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的Irgacure 369(肟酯化合物;从BASF购得)、
41重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶
剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0208] 比较例4
[0209] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散体、18.5重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)和46.2重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯混合来制备蓝色感光性树脂组合物。
[0210] 比较例5
[0211] 通过将27.9重量份的在制备例1中制备的颜料分散体、6.0重量份的在合成例1中制备的碱溶性树脂、12.5重量份的在合成例2中制备的碱溶性树脂、6.2重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(从NIPPON KAYAKU购得)、1.2重量份的作为光聚合引发剂的
TR-PBG-305(肟酯化合物;从TRONLY购得)、41.0重量份的作为溶剂的丙二醇单甲醚乙酸酯和5.2重量份的作为沸点为180℃或更高的溶剂的1,2-丙二醇二乙酸酯混合来制备蓝色感
光性树脂组合物。
[0212] 试验例1:蓝色滤光片的制造和粘合性的评价
[0213] 使用旋转涂布将实施例1~6和比较例1~5中的每种蓝色感光性树脂组合物涂覆在具有2英寸角的玻璃基板(「EAGLE XG」;从Corning购得)上,并在真空干燥设备中进行在减压下真空干燥直到65Pa。此后,将玻璃基板放置在加热板上并在100℃下保持3分钟,从而形成薄膜。随后,将具有1μm~100μm的线宽/间隔图案的测试光掩模放置在薄膜上,并在距离该测试光掩模300μm的间隔处进施加UV光。同样地,使用含有g、h和i所有射线的1KW的高压汞灯以40mJ/cm2的剂量来照射UV光,并且没有使用特定的光学滤光片。将UV照射过的薄膜浸入作为显影液的pH为10.5的KOH水溶液中2分钟,从而使其显影。用蒸馏水洗涤涂布有薄膜的玻璃基板,用氮气将其干燥,并在220℃的烘箱中将其加热25分钟,从而制造蓝色滤光片。
[0214] 如此制造的蓝色滤光片的薄膜厚度为3.4μm。
[0215] 对上面制备的蓝色滤光片的粘合性的评价如下。通过使用光学显微镜进行评价蓝色滤光片的20μm图案的缺陷数。结果列于下面的表1。
[0216] <缺陷数>
[0217] ○:没有图案缺陷
[0218] △:1~3个图案缺陷
[0219] X:4个或更多个图案缺陷
[0220] 试验例2:蓝色滤光片的制造和图案平坦度的评价
[0221] 使用旋转涂布将实施例1~6和比较例1~5中的每种蓝色感光性树脂组合物涂覆在具有2英寸角且用100μm线宽/间隔的黑矩阵形成图案的玻璃基板上,并在真空干燥设备中进行在减压下真空干燥直到65Pa。此后,将玻璃基板放置在加热板上并在100℃下保持3分钟,从而形成薄膜。随后,不使用光掩模将UV光施加在薄膜上。同样地,使用含有g、h和i所有射线的1KW的高压汞灯以40mJ/cm2的剂量来照射UV光,并且没有使用特定的光学滤光片。
将UV照射过的薄膜浸入作为显影液的pH为10.5的KOH水溶液中2分钟,从而使其显影。用蒸馏水洗涤涂布有薄膜的玻璃基板,用氮气将其干燥,并在220℃的烘箱中将其加热25分钟,从而制造蓝色滤光片。
[0222] 如此制造的蓝色滤光片的薄膜厚度为3.4μm。
[0223] 对上面制备的蓝色滤光片的平坦度的评价如下。使用比色计(OSP-200,从Olympus购得)测量黑矩阵上制备的蓝色滤光片。测量距离黑矩阵图案50μm处的点的颜色和距离黑矩阵图案10μm处的点的颜色,并且两点之间的颜色差异(By)列于下面的表1。颜色差异(By)和图案平坦度的相关性如下。
[0224] <颜色差异(By)和图案平坦度的比较阈值>
[0225] ○:1/10000<颜色差异(By)<9/10000
[0226] ×:颜色差异(By)≥10/10000
[0227] [表1]
[0228]种类 粘合性 图案平坦度 颜色差异
实施例1 ○ ○ 0.0005
实施例2 ○ ○ 0.0006
实施例3 ○ ○ 0.0007
实施例4 ○ ○ 0.0005
实施例5 ○ ○ 0.0007
实施例6 ○ ○ 0.0008
比较例1 △ × 0.002
比较例2 ○ × 0.003
比较例3 × × 0.002
比较例4 ○ × 0.003
比较例5 △ × 0.003
[0229] 比较例1是使用分子量低于15000的碱溶性树脂制备的蓝色感光性树脂组合物,比较例2是含有基于溶剂的总重量的超过8重量%的沸点为180℃或更高的蓝色感光性树脂组合物,比较例3是使用不包含肟酯化合物的光聚合引发剂制备的蓝色感光性树脂组合物。进一步地,比较例4是不包含沸点为180℃或更高的蓝色感光性树脂组合物,并且比较例5是包含基于碱溶性树脂的总重量低于40重量%的分子量为15000或更高的碱溶性树脂的蓝色感光性树脂组合物。
[0230] 从表1中可明显看出,使用实施例1~6的蓝色感光性树脂组合物的蓝色滤光片呈现出优异的粘合性,颜色差异(By)良好,并且图案平坦度也优异。特别是,图案平坦度优异,并因而可以在一个像素中得到恒定的色坐标。
[0231] 另一方面,使用比较例1~5的蓝色感光性树脂组合物制备的蓝色滤光片具有高的彩色差异(By),因为即使它的粘合性优异也不能得到图案平坦度。
[0232] 因此,本发明的蓝色感光性树脂由于极好的粘合性即使低量的摄影曝光也不发生图案分离,并且因为图案平坦度优异而具有可以在一个像素中实现恒定的色坐标的极好效果。