着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器和显示装置的制作方法

文档序号:31319443发布日期:2022-08-31 01:39阅读:153来源:国知局
着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器和显示装置的制作方法

1.本发明涉及着色感光性树脂组合物、包含由上述组合物制造的着色图案的滤色器和显示装置。


背景技术:

2.滤色器广泛应用于摄像元件、液晶显示装置(lcd)等各种显示装置,其应用范围正在迅速扩大。上述摄像元件、液晶显示装置等中所使用的滤色器由红色(red)、绿色(green)和蓝色(blue)这三种颜色的着色图案形成,或者由黄色(yellow)、品红色(magenta)和青色(cyan)这三种颜色的着色图案形成。
3.上述滤色器各个着色图案一般利用包含颜料或染料等着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂的着色感光性树脂组合物来形成。利用上述着色感光性树脂组合物的着色图案加工通常通过光刻工序来实施。
4.着色感光性树脂是滤色器、液晶显示材料、有机发光元件、显示器等的必需材料。例如,彩色液晶显示器的滤色器中,为了提高红、绿、蓝的对比度和显色效果,会在着色层间的边界部分形成利用黑色感光性组合物的遮光层。此外,近年来,不仅要求形成于阵列基板上而发挥黑矩阵的作用,还要求同时形成单元间隙维持用间隔物而能够一次性发挥多种作用。由此,不仅需要用于基本上的遮光的光学效果,还需要弹性模量以及可靠性佳的特性。
5.韩国注册专利第10-1648607号公开了通过改善油墨组合物的对比度来提高利用上述油墨组合物制造的滤色器和包含上述滤色器的显示元件的特性的技术。但在该情况下,色纯度低且具有高反射率,因此具有显示器的可见性差的缺点。此外,作为光固化的材料而进行低温固化时,很可能在后工序中发生可靠性问题。
6.另一方面,有机发光元件由于具有能够实现全彩色且耗电低、响应速度快的优点,因此作为下一代显示器技术即柔性显示器元件的光源,已然成为最有用的资源。目前的有机发光元件必须使用用于保护有机发光元件免受氧和水分影响的封装阻挡(encapsulation barrier)层以及用于维持高对比度(contrast ratio)以便在户外也容易读取(outdoor readability)的偏光板(polarizer)。
7.但是,上述偏光板不会弯曲且具有坚硬的特性,因此在将其应用于柔性显示器元件的情况下,可能发生柔性降低的问题。另一方面,在不应用偏光板的情况下,外部光会在透过并进入柔性显示器元件后再次反射出去时与原本从有机发光元件发出的光形成混色,大幅降低外部光源下的对比度。
8.因此,需要开发能够在柔性显示器中实现低反射率以代替偏光板的着色感光性树脂组合物。
9.现有技术文献
10.专利文献
11.专利文献1:韩国注册专利第10-1648607号


技术实现要素:

12.所要解决的课题
13.本发明是用于改善上述以往技术问题的发明,其目的在于,提供一种滤色器以及包含该滤色器的显示装置,上述滤色器通过应用特定色材来实现620nm波长中小于2%的低反射率而改善可见性,且通过应用封端异氰酸酯系的碱溶性树脂以及高灵敏度的咔唑和芴系的肟光聚合引发剂来提高低温固化后的薄膜的固化度而具有高可靠性。
14.但是,本技术所要解决的课题不受以上提及的课题的限制,本领域的一般技术人员应当可以根据以下的记载来明确理解未提及的其他课题。
15.解决课题的方法
16.为了实现上述目的,本发明提供一种着色感光性树脂组合物,其特征在于,包含(a)着色剂、(b)碱溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)光聚合引发剂以及(e)溶剂,上述(a)着色剂包含一种以上选自由c.i.颜料红179和c.i.颜料红264所组成的组中的红色颜料,上述(b)碱溶性树脂包含具有封端异氰酸酯基的化合物,上述(d)光聚合引发剂包含咔唑和芴肟系化合物。
17.此外,本发明提供包含由上述着色感光性树脂组合物制造的着色图案的滤色器。
18.此外,本发明提供包含上述滤色器的显示装置。
19.发明效果
20.本发明的着色感光性树脂组合物可以提供一种滤色器,其通过包含特定色材从而能够实现620nm波长中小于2%的反射率而改善可见性,此外,通过包含封端异氰酸酯系的碱溶性树脂以及高灵敏度的咔唑和芴系的肟光聚合引发剂从而能够在80~120℃的低温固化时也提高薄膜的固化度而具有高可靠性。
21.此外,使用本发明的着色感光性树脂组合物来制造滤色器的情况下,具有能够进行低温固化的效果。进一步,根据本发明,由于低反射效果而外光反射防止效果非常优异,从而能够代替显示器元件中的偏光板,由此能够实现不包含偏光板的显示器。
附图说明
22.图1是示出由实施例和比较例的着色感光性树脂组合物制造的滤色器的特定波长范围中的反射率的曲线图。
23.图2是示出评价密合性的基准的图。
具体实施方式
24.本发明涉及着色感光性树脂组合物、包含由上述组合物制造的着色图案的滤色器和显示装置,本发明的着色感光性树脂组合物的特征在于,包含含有一种以上选自由c.i.颜料红179和c.i.颜料红264所组成的组中的红色颜料的着色剂;含有具有封端异氰酸酯基的化合物的碱溶性树脂;光聚合性化合物;含有咔唑和芴肟系化合物的光聚合引发剂;以及溶剂,620nm波长中反射率小于2%。
25.本发明的着色感光性树脂组合物包含特定色材作为着色剂,从而能够实现620nm波长中小于2%的反射率,由于满足小于2%的反射率,因而能够改善可见性。
26.此外,本发明的着色感光性树脂组合物包含封端异氰酸酯系的碱溶性树脂以及高
灵敏度的咔唑和芴系的肟光聚合引发剂,从而能够进行80~120℃的低温固化,提高低温固化时薄膜的固化度,由此能够制造具有高可靠性的滤色器。
27.《着色感光性树脂组合物》
28.本发明的着色感光性树脂组合物包含(a)着色剂、(b)碱溶性树脂、(c)光聚合性化合物、(d)光聚合引发剂以及(e)溶剂,视需要可以进一步包含添加剂,优选为红色感光性树脂组合物。
29.由上述着色感光性树脂组合物制造的固化膜的特征在于,在620nm波长中反射率可以小于2%,此外,在600nm波长中反射率可以小于0.5%,在650nm波长中反射率可以小于2.9%。通过满足上述反射率条件,可以提高制造滤色器时可见性。
30.本发明的着色感光性树脂组合物不仅能够低温固化,而且由于低反射效果,外光反射防止效果也非常优异,从而能够用于制造不包含偏光板的滤色器和/或显示装置,但不限定于此。
31.以下,详细说明构成本发明的着色感光性树脂组合物的各成分。但是,本发明不受这些成分的限定。
32.(a)着色剂
33.本发明的着色剂的特征在于,包含一种以上的特定(a1)红色颜料,优选仅使用特定红色颜料。视需要可以进一步包含一种以上的追加着色剂。作为上述追加着色剂,可以在不损害本发明的着色感光性树脂组合物的红色波长区域带的反射率条件范围的范围内进一步包含一种以上的(a2)颜料、一种以上的(a4)染料或它们的混合物。
34.(a1)红色颜料
35.上述红色颜料可以包含选自由c.i.颜料红179和c.i.颜料红264所组成的组中的一种以上,可以分别单独包含c.i.颜料红179或264,或者也可以将c.i.颜料红179和264全部包含。当将这样的红色颜料作为必须来包含时,能够提供在特定波长范围满足本发明的反射率条件的着色感光性树脂组合物,优选地,可以在620nm波长中满足小于2%的反射率,进而可以在600nm波长中满足小于0.5%的反射率、在650nm波长中满足小于2.9%的反射率。
36.一实施例中,在同时包含c.i.颜料红179和c.i.颜料红264作为上述(a1)红色颜料的情况下,c.i.颜料红179与264的重量比可以为1:9~9:1,优选为4:6~6:4。
37.(a2)其他颜料
38.作为上述(a1)红色颜料以外的颜料,可以在不损害上述的红色波长区域带的反射率条件范围的范围内使用本领域通常使用的蓝色或绿色系的有机颜料或无机颜料,它们可以各自单独使用或将两种以上组合使用,例如,可以在红色以外的区域中需要调节光谱时少量使用。此外,上述(a1)红色颜料以外的其他红色颜料或黄色颜料等不利于实现红色波长区域带的低反射光谱,因而优选不包含。
39.此外,上述颜料视需要也可以实施以下处理:树脂处理;利用导入了酸性基团或碱性基团的颜料衍生物等的表面处理;利用高分子化合物等的颜料表面的接枝处理;利用硫酸微粒化法等的微粒化处理;为了去除杂质而利用有机溶剂或水等的洗涤处理;或利用离子交换法等的离子性杂质的去除处理等。
40.上述有机颜料可以使用印刷油墨、喷墨油墨等中所使用的各种颜料,具体而言,可
以举出水溶性偶氮颜料、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、芘酮颜料、二嗪颜料、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。
41.此外,作为上述无机颜料,可以使用金属氧化物或金属络合物等金属化合物,具体而言,可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑、炭黑、有机黑颜料、钛黑以及混合红色、绿色和蓝色而显示出黑色的颜料等金属的氧化物或复合金属氧化物等。
42.特别是,作为上述有机颜料和无机颜料,具体而言,可以举出颜色索引(染色家协会(the society of dyers and colourists)出版)中被分类为颜料的化合物,更具体而言,可以举出如下颜色索引(c.i.)编号的颜料,但不一定限定于此。
43.c.i.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76;
44.c.i.颜料绿7、10、15、25、36、47和58。
45.(a3)颜料分散剂
46.上述(a1)红色颜料和(a2)其他颜料优选使用使颜料的粒径均匀分散的颜料分散液。作为用于使颜料的粒径均匀分散的方法的例子,可以举出添加颜料分散剂进行分散处理的方法等,通过上述方法可以获得颜料在溶液中均匀分散的状态的颜料分散液。
47.上述颜料分散剂是为了颜料的解凝以及维持稳定性而添加的,可以无限制地使用本领域中通常使用的颜料分散剂,作为上述颜料分散剂的具体例,可以举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性系、聚酯系、聚胺系等表面活性剂等,它们可各自单独使用或将两种以上组合使用。
48.作为上述阳离子系表面活性剂的具体例,可以举出硬脂胺盐酸盐以及月桂基三甲基氯化铵等胺盐或季铵盐等。
49.作为上述阴离子系表面活性剂的具体例,可以举出月桂醇硫酸酯钠以及油醇硫酸酯钠等高级醇硫酸酯盐类、月桂基硫酸钠以及月桂基硫酸铵等烷基硫酸盐类、十二烷基苯磺酸钠以及十二烷基萘磺酸钠等烷基芳基磺酸盐类等。
50.作为上述非离子系表面活性剂的具体例,可以举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、其他聚氧乙烯衍生物、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、聚氧乙烯山梨醇脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯以及聚氧乙烯烷基胺等。
51.除此以外,可以举出聚氧乙烯烷基醚类、聚氧乙烯烷基苯基醚类、聚乙二醇二酯类、脱水山梨醇脂肪酸酯类、脂肪酸改性聚酯类、叔胺改性聚氨酯类以及聚乙烯亚胺类等。
52.此外,上述颜料分散剂优选包含含有甲基丙烯酸丁酯(bma)或甲基丙烯酸n,n-二甲基氨基乙酯(dmaema)的丙烯酸酯系分散剂(以下,丙烯酸酯系分散剂)。作为上述丙烯酸酯系分散剂的市售品,可以举出disper byk-2000、disper byk-2001、disper byk-2070或disper byk-2150等,上述丙烯酸酯系分散剂可各自单独使用或将两种以上混合使用。
53.上述颜料分散剂也可以使用丙烯酸酯系分散剂以外的其他树脂型的颜料分散剂。作为上述其他树脂型的颜料分散剂,可以举出公知的树脂型颜料分散剂,特别是聚氨酯、以聚丙烯酸酯为代表的聚羧酸酯、不饱和聚酰胺、聚羧酸、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、含羟基聚羧酸的酯以及它们的改性生成物、或具有自由(free)羧基的聚酯与聚(低级亚烷基亚胺)的反应而形成的酰胺或
它们的盐那样的油质分散剂;(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那样的水溶性树脂或水溶性聚合物化合物;聚酯;改性聚丙烯酸酯;环氧乙烯/环氧丙烯的加成生成物;以及磷酸酯等。
54.作为上述其他树脂型的颜料分散剂的市售品,对于阳离子系树脂分散剂而言,例如,可以举出byk(毕克)化学公司的商品名: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;basf(巴斯夫)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(路博润)公司的商品名:solspers-24000、solspers-32550、nbz-4204/10;川研精化公司的商品名:hinoact t-6000、hinoact t-7000、hinoact t-8000;味之素公司的商品名:ajispur pb-821、ajispur pb-822、ajispur pb-823;共荣社化学公司的商品名:florene dopa-17hf、florene dopa-15bhf、florene dopa-33、florene dopa-44等。
55.上述丙烯酸酯系分散剂以外的其他树脂型的颜料分散剂可以各自单独使用或将两种以上混合使用,也可以与丙烯酸酯系分散剂并用。
56.相对于上述颜料的固体成分100重量%,上述颜料分散剂的含量可以为5~60重量%,优选可以为15~50重量%。在上述颜料分散剂的含量处于上述范围内的情况下,能够维持易于制造着色感光性树脂组合物的合适的粘度水平,颜料的微粒化以及分散后的凝胶化工序容易,因此优选。
57.(a4)染料
58.上述染料作为蓝色或绿色系的染料,只要具有对于有机溶剂的溶解性就可以无限制地使用。优选使用具有对于有机溶剂的溶解性,并且能够确保对于碱显影液的溶解性以及耐热性、耐溶剂性等可靠性的染料。可以在红色以外的区域中需要调节光谱时少量使用。此外,红色或黄色系的染料不利于实现红色波长区域带的低反射,因而优选不包含。
59.作为上述染料,可以从磺酸或羧酸等具有酸性基团的酸性染料、酸性染料与含氮化合物的盐、酸性染料的磺酰胺体等以及它们的衍生物中选择使用,此外,也可以选择偶氮系、呫吨系、酞菁系的酸性染料和它们的衍生物。优选地,上述染料可以举出颜色索引(染色家协会(the society of dyers and colourists)出版)中被分类为染料的化合物或者记载于染色手册(色染社)中的公知的染料。
60.作为上述染料的具体例,对于c.i.溶剂染料而言,可以举出c.i.溶剂蓝5、35、36、37、44、59、67、70等蓝色染料;c.i.溶剂绿1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等绿色染料。
61.此外,对于c.i.酸性染料而言,可以举出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、340等蓝色染料;c.i.酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106、109等绿色染料,c.i.酸性染料中,更优选对于有机溶剂的溶解度优异的c.i.酸性绿27。
62.此外,对于c.i.直接染料而言,可以举出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、293等蓝色染料;c.i.直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等绿色染料。
63.此外,对于c.i.媒介染料而言,可以举出c.i.媒介蓝1、2、3、7、8、9、12、13、15、16、19、20、21、22、23、24、26、30、31、32、39、40、41、43、44、48、49、53、61、74、77、83、84等蓝色染料;c.i.媒介绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53等绿色染料。
64.上述染料可以各自单独使用或将两种以上组合使用。
65.相对于着色感光性树脂组合物中固体成分总重量,上述着色剂的含量可以为5~60重量%,优选可以为10~45重量%。在上述着色剂的含量处于上述范围内的情况下,形成薄膜时像素的色浓度充分,显影时的非像素部的脱落性不会降低而不易产生残渣,因此优选。
66.本发明中,所谓着色感光性树脂组合物中固体成分总重量,其意思是除了着色感光性树脂组合物的溶剂以外的剩余成分的总重量。
67.(b)碱溶性树脂
68.上述碱溶性树脂是对于形成图案时的显影处理工序中所使用的碱显影液赋予可溶性的成分,本发明的碱溶性树脂以包含封端异氰酸酯基为特征。
69.具有封端异氰酸酯基的化合物
70.上述封端异氰酸酯基是异氰酸酯基通过与热解离性封端剂的反应而得到保护由此暂时性失活的基团,当被加热至预定温度时热解离性封端剂解离而生成异氰酸酯基。这里,所谓“热解离”是指与异氰酸酯基结合的封端剂由于加热而解离的意思。
71.上述热解离性封端剂的解离温度没有特别限制,优选为40~300℃,更优选为60~200℃。在满足上述解离温度范围的情况下,能够通过在相比以往工序更低的后烘温度(80~120℃)中的热解离进行聚合反应而实现高固化度,由此能够在实现低温固化工序所需的滤色器时提供具有高可靠性的制品。
72.本发明中,具有封端异氰酸酯基的碱溶性树脂可以包含以下化学式1所表示的化合物和以下化学式2所表示的化合物作为必要单体来进行聚合,通过包含上述单体,从而能够在80~120℃的低温固化时提高薄膜的固化度而制造具有高可靠性的固化膜,视需要可以进一步包含其他单体。
73.具体而言,以下化学式1所表示的化合物是以具有封端异氰酸酯基为特征的化合物,以下化学式2所表示的化合物是以具有羟基(-oh)为特征的化合物,本发明的碱溶性树脂可以将封端异氰酸酯基和羟基分别作为侧基来形成,通过封端异氰酸酯基的热解离特性和羟基的亲核性(nucleophilicity),能够在低烧成温度下实现高固化率。
74.本发明的一实施例中,作为具有上述封端异氰酸酯基的化合物,包含以下化学式1所表示的化合物。
75.[化学式1]
[0076][0077]
上述化学式1中,ra可以为碳原子数1~20的杂烷基、碳原子数2~20的杂烯基、碳原子数3~20的杂环烯基、碳原子数2~20的杂炔基、碳原子数3~20的杂环烷基或碳原子数6~20的杂芳基。
[0078]
此外,上述化学式1中,rb为氢或甲基,n为1~5的整数。
[0079]
此外,上述化学式1中,ra可以为来源于热解离性封端剂的残基。上述热解离性封端剂可以包含选自酚系封端剂、内酰胺系封端剂、活性亚甲基系封端剂、醇系封端剂、肟系封端剂、硫醇系封端剂、酸酰胺系封端剂、酰亚胺系封端剂、胺系封端剂、咪唑系封端剂、亚胺系封端剂、吡唑系封端剂以及羰基系封端剂中的一种以上,从稳定性和反应性方面考虑,优选包含选自咪唑系封端剂和羰基系封端剂中的一种以上。
[0080]
作为酚系封端剂,没有特别限定,可以举出苯酚、甲酚、二甲酚、氯苯酚、乙基苯酚、丁基苯酚、壬基苯酚、二壬基苯酚、苯乙烯化苯酚、羟基苯甲酸酯等。
[0081]
作为内酰胺系封端剂,没有特别限定,可以举出ε己内酰胺、δ戊内酰胺、γ丁内酰胺、β丙内酰胺等。
[0082]
作为活性亚甲基系封端剂,没有特别限定,可以举出乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰丙酮、丙二酸二甲酯、丙二酸二乙酯等。
[0083]
作为醇系封端剂,没有特别限定,可以举出甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、2-乙基-1-己醇、2-甲氧基乙醇、2-乙氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、戊醇、乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丁基醚、二乙二醇单甲基醚、丙二醇单甲基醚、苄基醚、乙醇酸甲酯、乙醇酸丁酯、二丙酮醇、乳酸甲酯和乳酸乙酯等。
[0084]
作为肟系封端剂,没有特别限定,可以举出甲醛肟、乙醛肟、乙酰肟、甲基乙基酮肟、二乙酰单肟、环己酮肟等。
[0085]
作为硫醇系封端剂,没有特别限定,可以举出丁基硫醇、己基硫醇、叔丁基硫醇、苯硫酚、甲基苯硫酚、乙基苯硫酚等。
[0086]
作为酸酰胺系封端剂,没有特别限定,可以举出乙酸酰胺、苯甲酸酰胺等。
[0087]
作为酰亚胺系封端剂,没有特别限定,可以举出琥珀酸酰亚胺和马来酸酰亚胺等。
[0088]
作为胺系封端剂,没有特别限定,可以举出二甲苯胺、苯胺、丁基胺、二丁基胺、二苯基胺、咔唑、二正丙基胺、二异丙基胺、异丙基乙基胺等。
[0089]
作为咪唑系封端剂,没有特别限定,可以举出咪唑、2-乙基咪唑等。
[0090]
作为亚胺系封端剂,没有特别限定,可以举出亚甲基亚胺和亚丙基亚胺等。
[0091]
作为吡唑系封端剂,没有特别限定,可以举出吡唑、3-甲基吡唑、3,5-二甲基吡唑等。
[0092]
作为羰基封端剂,没有特别限定,可以举出乙酸乙酯等。
[0093]
作为上述化学式1所表示的化合物,例如,可以为甲基丙烯酸羟基乙酯等。
[0094]
以碱溶性树脂的固体成分总重量为基准,上述化学式1所表示的化合物的含量可
叔丁基苯甲酸缩水甘油酯、硬脂酸缩水甘油酯、芳基缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯等,优选为丁基缩水甘油基醚、芳基缩水甘油基醚、甲基丙烯酸缩水甘油酯,可以将两种以上组合使用。
[0109]
此外,上述碱溶性树脂可以共聚不饱和单体(b4)来制造。
[0110]
(b4)不饱和单体
[0111]
上述不饱和单体可以各自单独使用或将两种以上组合使用,不限定于以下的例示。
[0112]
苯乙烯、乙烯基甲苯、α-甲基苯乙烯、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、邻乙烯基苄基甲基醚、间乙烯基苄基甲基醚、对乙烯基苄基甲基醚、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等芳香族乙烯基化合物;
[0113]
n-环己基马来酰亚胺、n-苄基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、n-邻羟基苯基马来酰亚胺、n-间羟基苯基马来酰亚胺、n-对羟基苯基马来酰亚胺、n-邻甲基苯基马来酰亚胺、n-间甲基苯基马来酰亚胺、n-对甲基苯基马来酰亚胺、n-邻甲氧基苯基马来酰亚胺、n-间甲氧基苯基马来酰亚胺、n-对甲氧基苯基马来酰亚胺等n-取代马来酰亚胺系化合物;
[0114]
(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(甲基)丙烯酸烷基酯类;(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[5.2.1.0 2,6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等脂环族(甲基)丙烯酸酯类;
[0115]
(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯类;
[0116]
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不饱和氧杂环丁烷化合物。
[0117]
相对于着色感光性树脂组合物中固体成分总重量,上述碱溶性树脂的含量可以为10~80重量%,优选可以为10~70重量%。在上述碱溶性树脂的含量处于上述范围内的情况下,显影液中的溶解性充分而容易形成图案,且防止显影时曝光部的像素部分的膜减少,非像素部分的脱落性变佳,因此优选。
[0118]
上述碱溶性树脂的酸值优选为30mgkoh/g~150mgkoh/g,由此,可以提高与上述染料的相容性以及着色感光性树脂组合物的经时稳定性。在上述碱溶性树脂的酸值低于30mgkoh/g的情况下,着色感光性树脂组合物难以确保充分的显影速度,在大于150mgkoh/g的情况下,与基板的密合性减小而容易发生图案的短路,与上述染料的相容性出现问题而着色感光性树脂组合物中的上述染料析出或者着色感光性树脂组合物的经时稳定性降低而粘度可能升高。
[0119]
为了确保上述碱溶性树脂的追加的显影性,可以赋予羟基。在对上述碱溶性树脂赋予羟基的情况下,有改善显影速度的效果。
[0120]
上述碱溶性树脂与后述的光聚合性化合物的羟值之和优选为50mgkoh/g~250mgkoh/g。在上述碱溶性树脂与上述光聚合性化合物的羟值之和低于50mgkoh/g的情况
下,不能确保充分的显影速度,在大于250mgkoh/g的情况下,所形成的图案的尺寸稳定性降低而图案的直进性容易变差,与上述染料的相容性降低而可能出现经时稳定性的问题。
[0121]
(c)光聚合性化合物
[0122]
上述光聚合性化合物是能够通过后述的光聚合引发剂的作用而聚合的化合物,可以举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等。
[0123]
作为上述单官能单体的具体例,可以举出丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、丙烯酸2-乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2-羟基乙酯、n-乙烯基吡咯烷酮等。作为上述二官能单体的具体例,可以举出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、3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等。作为其他多官能单体的具体例,可以举出三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。其中,优选使用二官能以上的多官能单体。
[0124]
相对于着色感光性树脂组合物中固体成分总重量,上述光聚合性化合物的含量可以为5~50重量%,优选可以为7~45重量%。在上述光聚合性化合物的含量处于上述范围内的情况下,具有使像素部的强度或平滑性变佳的倾向,因此优选。
[0125]
(d)光聚合引发剂
[0126]
此外,本发明中,为了提高低温固化时薄膜的固化度而实现高可靠性,光聚合引发剂以包含咔唑和芴肟系化合物为特征,具体而言,以包含以下化学式3所表示的化合物作为咔唑和芴肟系化合物为特征。
[0127]
[化学式3]
[0128][0129]
上述化学式3中,a为-ch-或氮,上述r1~r8各自独立地可以为氢、碳原子数1~20的烷基、以下化学式4、-cor
16
或-no2。
[0130]
上述r
16
可以为被选自由碳原子数1~20的烷氧基和碳原子数1~20的烷基所组成的组中的一种以上的取代基取代或非取代的碳原子数6~20的芳基。
[0131]
[化学式4]
[0132][0133]
上述化学式4中,上述r
14
可以为氢、碳原子数3~8的环烷基、碳原子数2~5的烯基、碳原子数1~20的烷氧基、碳原子数1~20的烷基、苯基或萘基,上述r
15
可以为取代或非取代的碳原子数6~20的芳基、碳原子数3~20的杂芳基、或取代或非取代的碳原子数1~10的烷
基,上述x可以为-co-或直接连接,*表示结合键。
[0134]
此外,上述化学式3中,a为-ch-或氮,上述r1与r2、r2与r3、r3与r4、r5与r6、r6与r7、或r7与r8中的至少一组可以为以下化学式5。
[0135]
[化学式5]
[0136][0137]
上述化学式5中,上述r9~r
12
各自独立地可以为氢、取代或非取代的碳原子数1~20的烷基、或取代或非取代的苯基。
[0138]
此外,上述化学式3中,a为-ch-或氮,上述r
13
可以为取代或非取代的碳原子数1~20的烷基、碳原子数2~12的烯基、碳原子数4~8的环烯基、碳原子数2~12的炔基、碳原子数3~10的环烷基、苯基或萘基。
[0139]
除了上述化学式3所表示的化合物以外,上述光聚合引发剂可以以相对于光聚合引发剂的总重量为5~40重量%的含量包含本领域通常使用的光聚合引发剂。上述通常使用的光聚合引发剂例如可以举出三嗪系化合物、苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、苯偶姻系化合物、肟系化合物等。
[0140]
作为上述三嗪系化合物,可以举出2,4,6-三氯-均三嗪、2-苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(3',4'-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4'-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(对甲苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-联苯基-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、双(三氯甲基)-6-苯乙烯基-均三嗪、2-(萘1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-(4-甲氧基萘1-基)-4,6-双(三氯甲基)-均三嗪、2-4-三氯甲基(胡椒基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4'-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。
[0141]
作为上述苯乙酮系化合物的具体例,可以举出2,2'-二乙氧基苯乙酮、2,2'-二丁氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对叔丁基三氯苯乙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2'-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲基硫代)苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮等。
[0142]
作为上述二苯甲酮系化合物,可以举出二苯甲酮、苯甲酰苯甲酸、苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、羟基二苯甲酮、丙烯酰基化二苯甲酮、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮、4,4'-二甲基氨基二苯甲酮、4,4'-二氯二苯甲酮、3,3'-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮等。
[0143]
作为上述噻吨酮系化合物,可以举出噻吨酮、2-氯噻吨酮、2-甲基噻吨酮、异丙基噻吨酮、2,4-二乙基噻吨酮、2,4-二异丙基噻吨酮、2-氯噻吨酮等。
[0144]
作为上述苯偶姻系化合物,可以举出苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚、苯偶酰二甲基缩酮等。
[0145]
作为上述肟系化合物,可以举出2-(邻苯甲酰肟)-1-[4-(苯基硫代)苯基]-1,2-辛二酮、1-(邻乙酰肟)-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰)-9h-咔唑-3-基]乙酮等。
[0146]
除了上述例示的光聚合引发剂以外,咔唑系化合物、二酮类化合物、硼酸锍系化合物、二偶氮系、联咪唑系化合物等也可以作为光聚合引发剂来使用。
[0147]
相对于着色感光性树脂组合物中固体成分总重量,上述光聚合引发剂的含量可以
为0.1~10重量%,更优选可以为3~8重量%。在上述光聚合引发剂的含量处于上述范围内的情况下,在图案形成工序中,曝光时可以引发充分的光聚合,且不会因光聚合后剩余的未反应引发剂而导致透过率降低。
[0148]
(e)溶剂
[0149]
上述溶剂只要在使着色感光性树脂组合物中所包含的其他成分溶解时有效就可以没有特别限制地使用通常的着色感光性树脂组合物中所使用的溶剂,特别优选为醚类、芳香族烃类、酮类、醇类、酯类或酰胺类等。
[0150]
上述溶剂具体可以举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚等乙二醇单烷基醚类;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚类;甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等乙二醇烷基醚乙酸酯类;丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丙基醚乙酸酯、甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮、环己酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、甘油等醇类;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类;γ-丁内酯等环状酯类等。
[0151]
从涂布性和干燥性方面考虑,上述溶剂优选沸点为100℃~200℃的有机溶剂,更优选可以使用丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、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。
[0152]
上述例示的溶剂可以各自单独使用或将两种以上混合使用,相对于本发明的着色感光性树脂组合物总重量,其含量可以为40~90重量%,优选可以为50~85重量%。在上述溶剂的含量处于上述范围内的情况下,当利用辊涂机、旋涂机、狭缝式旋转涂布机、狭缝涂布机(有时也称为模涂机)、喷墨打印机等涂布装置进行涂布时,提供涂布性变佳的效果,因此优选。
[0153]
(f)添加剂
[0154]
本发明的着色感光性树脂组合物视需要可以进一步包含添加剂,作为具体例,可以使用选自分散剂、润湿剂、硅烷偶联剂以及防凝剂等中的至少一种以上。
[0155]
作为上述分散剂,可以使用市售的表面活性剂,作为上述表面活性剂,可以举出有机硅系表面活性剂、氟系表面活性剂、具有氟原子的有机硅系表面活性剂以及它们的混合物等。作为上述有机硅系表面活性剂,可以例举具有硅氧烷键的表面活性剂等。作为市售品,可以举出toray silicone dc3pa、toray silicone sh7pa、toray silicone dc11pa、toray silicone sh21pa、toray silicone sh28pa、toray silicone 29shpa、toray silicone sh30pa、聚醚改性硅油sh8400(东丽有机硅(株)制造)、kp321、kp322、kp323、kp324、kp326、kp340、kp341(信越有机硅制造)、tsf400、tsf401、tsf410、tsf4300、tsf4440、tsf4445、tsf-4446、tsf4452、tsf4460(ge东芝有机硅(株)制造)等。
[0156]
作为上述氟系表面活性剂,可以例举具有氟碳链的表面活性剂等。具体而言,可以例举fluorad(商品名)fc430、fluorad fc431(住友3m(株)制造),megafac(商品名)f142d、megafac f171、megafac f172、megafac f173、megafac f177、megafac f183、megafac r30(大日本油墨化学工业(株)制造),eftop(商品名)ef301、eftop ef303、eftop ef351、eftop ef352(新秋田化成(株)制造),surflon(商品名)s381、surflon s382、surflon sc101、
surflon sc105(旭硝子(株)制造),e5844((株)大金精细化学研究所制造),bm-1000、bm-1100(商品名:bmchemie公司制造)等。
[0157]
作为上述具有氟原子的有机硅系表面活性剂,可以例举具有硅氧烷键和氟碳链的表面活性剂。具体而言,可以例举megafac(商品名)r08、megafac bl20、megafac f475、megafac f477、megafac f443(大日本油墨化学工业(株)制造)等。
[0158]
作为上述润湿剂,比如,可以举出甘油、二乙二醇以及乙二醇等,可以包含选自其中的一种以上。
[0159]
作为上述硅烷偶联剂,比如,可以举出氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-巯基丙基三甲氧基硅烷以及γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷等,作为市售品,有sh6062、sz6030(东丽道康宁有机硅公司(toray-dow corning silicon co.,ltd.)制造)、kbe903、kbm803(信越有机硅公司(shin-etsu silicone co.,ltd.)制造)等。
[0160]
上述防凝剂比如可以举出聚丙烯酸钠。
[0161]
《滤色器和显示装置》
[0162]
此外,本发明提供由本发明的着色感光性树脂组合物制造的滤色器和包含上述滤色器的显示装置。本发明的滤色器和显示装置可以不包含偏光板,包含偏光板的情况也属于本发明的范围。
[0163]
作为可以具备这样的滤色器的显示装置,可以有液晶显示装置、oled、柔性显示器等,但不限定于此,可以例示能够应用的本领域已知的所有显示装置。
[0164]
滤色器可以通过将上述的本发明的着色感光性树脂组合物涂布于基材上且进行光固化以及显影而形成图案来制造。
[0165]
首先,将着色感光性树脂组合物涂布在基材上,然后加热干燥,由此将溶剂等挥发成分去除而获得平滑的涂膜。
[0166]
作为涂布方法,可以实施例如旋涂、柔性涂布法、辊涂法、狭缝式旋涂或狭缝式涂布法等。涂布后,加热干燥(前烘)或减压干燥,然后进行加热而使溶剂等挥发成分挥发。其中,加热温度通常为70~200℃,优选为80~130℃。加热干燥后的涂膜厚度通常为1~8μm程度。对于这样获得的涂膜,通过用于形成目标图案的掩模照射紫外线。此时,优选对曝光部整体均匀地照射平行光线,而且使用掩模对准器或步进器等装置以便实施掩模与基板的精确的位置对准。当照射紫外线时,经紫外线照射的部位发生固化。
[0167]
作为上述紫外线,可以使用g线(波长:436nm)、h线、i线(波长:365nm)等。紫外线的照射量可以视需要适当选择,本发明中对其没有限定。如果使结束了固化的涂膜与显影液接触而使非曝光部溶解而显影,则能够形成目标图案形状。
[0168]
上述显影方法可以使用加液法、浸渍法、喷雾法等任何显影方法。此外,显影时,也可以将基板以任意的角度倾斜。上述显影液是通常含有碱性化合物和表面活性剂的水溶液。就上述碱性化合物而言,无机和有机碱性化合物均可。作为无机碱性化合物的具体例,可以举出氢氧化钠、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、氨等。此外,作为有机碱性化合物的具体例,可以举出四甲基氢氧化铵、2-羟基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、乙醇胺等。
[0169]
这些无机和有机碱性化合物可以各自单独使用或两种以上组合使用。碱性显影液
中的碱性化合物的浓度优选为0.01~10重量%,更优选为0.03~5重量%。
[0170]
上述碱显影液中的表面活性剂可以使用选自由非离子系表面活性剂、阴离子系表面活性剂和阳离子系表面活性剂所组成的组中的至少一种。
[0171]
作为上述非离子系表面活性剂的具体例,可以举出聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯芳基醚、聚氧乙烯烷基芳基醚、此外的聚氧乙烯衍生物、环氧乙烷/环氧丙烷嵌段共聚物、失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯烷基胺等。
[0172]
作为上述阴离子系表面活性剂的具体例,可以举出月桂醇硫酸酯钠或油醇硫酸酯钠等高级醇硫酸酯盐类、月桂基硫酸钠或月桂基硫酸铵等烷基硫酸盐类、十二烷基苯磺酸钠或十二烷基萘磺酸钠等烷基芳基磺酸盐类等。
[0173]
作为上述阳离子系表面活性剂的具体例,可以举出硬脂胺盐酸盐或月桂基三甲基氯化铵等胺盐、季铵盐等。这些表面活性剂可以单独使用或两种以上组合使用。
[0174]
上述显影液中的表面活性剂的浓度通常为0.01~10重量%,优选为0.05~8重量%,更优选为0.1~5重量%。
[0175]
显影后进行水洗,另外,视需要也可以在80~230℃、优选在80~120℃实施10~60分钟的后烘。
[0176]
以下,基于实施例来更详细地说明本发明,但以下公开的本发明的实施方式仅为例示,本发明的范围不受这些实施方式的限定。本发明的范围已表示在权利要求范围中,进而包括与权利要求范围的记载等同的含义和范围内的所有变更。此外,以下的实施例、比较例中,除非特别提及,则表示含量的“%”和“份”为重量基准。
[0177]
《实施例》
[0178]
合成例1:碱溶性树脂b-1的合成
[0179]
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的1000ml烧瓶中投入丙二醇单甲基醚乙酸酯400份、aibn 7份、三环癸烷甲基丙烯酸酯15份、甲基丙烯酸酯30份、甲基丙烯酸20份、3-乙氧基-2-({2-[(2-甲基丙烯酰基)氧基]乙基}氨基甲酰基)丁-3-烯酸乙酯20份(参照以下化学式1-1)、甲基丙烯酸羟酯15份并进行氮气置换。然后,一边搅拌一边使反应液的温度提升至120℃,提升后反应10小时。
[0180]
这样合成的包含封端异氰酸酯基的碱溶性树脂的最终固体成分为30.0%,固体成分酸值为95

koh/g,由gpc测定的重均分子量为7600,所包含的化学式1所表示的化合物与化学式2所表示的化合物的重量比为1:0.75。
[0181]
[化学式1-1]
[0182][0183]
合成例2:碱溶性树脂b-2的合成
[0184]
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮气导入管的1000ml烧瓶中投入丙二醇单甲基醚乙酸酯400份、aibn 7份、三环癸烷甲基丙烯酸酯15份、甲基丙烯酸酯30份、甲基丙烯酸20份、2-{[1-(3,5-二甲基-4,5-二氢-1h-吡唑-1-基)羰基]氨基}2-甲基丙-2-烯酸乙酯20份(参照以下化学式1-2)、甲基丙烯酸羟酯15份并进行氮气置换。然后,一边搅拌一边使反应液的温度提升至120℃,提升后反应10小时。
[0185]
这样合成的碱溶性树脂的最终固体成分为32.0%,固体成分酸值为90

koh/g,由gpc测定的重均分子量为7100,所包含的化学式1所表示的化合物与化学式2所表示的化合物的重量比为1:0.75。
[0186]
[化学式1-2]
[0187][0188]
合成例3:碱溶性树脂b-3的合成
[0189]
上述合成例1中使用甲基丙烯酸羟酯10份,除此以外,利用与合成例1相同的方法合成碱溶性树脂。
[0190]
这样合成的碱溶性树脂的最终固体成分为32重量%,固体成分酸值为92

koh/g,由gpc测定的重均分子量为7300,所包含的化学式1所表示的化合物与化学式2所表示的化合物的重量比为1:0.5。
[0191]
合成例4:碱溶性树脂b-4的合成
[0192]
上述合成例2中使用甲基丙烯酸羟酯12份,除此以外,利用与合成例2相同的方法
合成碱溶性树脂。
[0193]
这样合成的碱溶性树脂的最终固体成分为33重量%,固体成分酸值为91

koh/g,由gpc测定的重均分子量为7400,所包含的化学式1所表示的化合物与化学式2所表示的化合物的重量比为1:0.6。
[0194]
实施例1:着色感光性树脂组合物的制造1
[0195]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造实施例1的着色感光性树脂组合物。
[0196]
实施例2:着色感光性树脂组合物的制造2
[0197]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-2、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造实施例2的着色感光性树脂组合物。
[0198]
实施例3:着色感光性树脂组合物的制造3
[0199]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的oxe-02(巴斯夫公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造实施例3的着色感光性树脂组合物。
[0200]
实施例4:着色感光性树脂组合物的制造4
[0201]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红264(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造实施例4的着色感光性树脂组合物。
[0202]
实施例5:着色感光性树脂组合物的制造5
[0203]
将作为(a)着色剂的13份的c.i.颜料红179(颜料)、12份的c.i.颜料红264(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造实施例5的着色感光性树脂组合物。
[0204]
实施例6和7:着色感光性树脂组合物的制造6和7
[0205]
关于(b)碱溶性树脂,分别使用下述表1中记载的树脂和含量,除此之外,利用与实施例1相同的方法,制造实施例6和7的着色感光性树脂组合物。
[0206]
比较例1:着色感光性树脂组合物的制造6
[0207]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红177(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例1的着色感光性树脂组合物。
[0208]
比较例2:着色感光性树脂组合物的制造7
[0209]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红254(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例2的着色感光性树脂组合物。
[0210]
比较例3:着色感光性树脂组合物的制造8
[0211]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的spcy-1l(昭和高分子)、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例3的着色感光性树脂组合物。
[0212]
比较例4:着色感光性树脂组合物的制造9
[0213]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的spcy-6l(昭和高分子)、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例4的着色感光性树脂组合物。
[0214]
比较例5:着色感光性树脂组合物的制造10
[0215]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的i-369(汽巴公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例5的着色感光性树脂组合物。
[0216]
比较例6:着色感光性树脂组合物的制造11
[0217]
将作为(a)着色剂的25份的c.i.颜料红179(颜料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的oxe-01(巴斯夫公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例6的着色感光性树脂组合物。
[0218]
比较例7:着色感光性树脂组合物的制造12
[0219]
将作为(a)着色剂的13份的c.i.颜料红179(颜料)和12份的c.i.颜料红177(颜
料)、作为颜料分散剂的4份的byk-2001以及71份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,利用珠磨机使颜料充分分散后,将由上述方法分散的30份的分散液(a)、作为(b)碱溶性树脂的10份的b-1、作为(c)光聚合性化合物的5份的a9550、作为(d)光聚合引发剂的4份的pbg-314(常州强力公司)以及作为(e)溶剂的51份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造比较例7的着色感光性树脂组合物。
[0220]
对于上述实施例1~7和比较例1~7的组合物,以实施例1为基准将使用其他种类的物质的构成整理在以下表1和2中。
[0221]
[表1]
[0222][0223]
[表2]
[0224][0225]
制造例:利用着色感光性树脂组合物的滤色器的制造
[0226]
利用旋涂法将上述实施例1~7和比较例1~7的着色感光性树脂组合物涂布在裸玻璃(bare glass)基板上,然后置于加热板上,在100℃的温度维持2小时而形成薄膜。
[0227]
接着,在上述薄膜上放置具有使透过率在1~100%的范围阶梯状变化的图案和1μm~100μm的线条/间隙图案的试验光掩模,并将与试验光掩模的间隔设为200μm而照射紫外线。此时,紫外线光源使用g、h、i线全部包括在内的1kw的高压水银灯,以50mj/cm2的照度进行照射,没有使用特殊的光学过滤器。将上述经紫外线照射的薄膜在ph 10.5的koh水溶液显影溶液中浸渍2分钟而进行显影。后工序的后烘在100℃加热板(hotplate)上进行60分钟。由此制造的实施例1~5和比较例1~7的着色感光性树脂组合物的滤色器的膜厚度为3.0μm。
[0228]
实验例:利用着色感光性树脂组合物的滤色器的物性评价
[0229]
1.耐溶剂性评价1(pgmea)
[0230]
将由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器在丙二醇甲基醚乙酸酯(propylene glycol methyl ether acetate,pgmea)溶剂中以90℃浸渍5分钟,对评价前后的颜色变化进行比较评价。此时,颜色变化利用以下数学式1进行计算,利用以下数学式1计算的值根据以下基准示于以下表3中。
[0231]
[数学式1]
[0232]

eab*=[(

l*)2+(

a*)2+(

b*)2]
1/2
[0233]
上述数学式1示出由l*、a*、b*定义的三维色度系中的颜色变化,利用上述数学式1计算的颜色变化值越小,越能够制造高可靠性的滤色器。
[0234]
《评价基准》
[0235]

:耐化学试剂性优异(没有图案的变化,

eab*小于3.0)
[0236]

:耐化学试剂性良好(稍微存在图案的变化,

eab*为3.0以上且小于5.0)
[0237]
×
:耐化学试剂性不良(存在图案的变化,

eab*为5.0以上)
[0238]
2.密合性评价
[0239]
将由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器在pgmea溶剂中以90℃浸渍5分钟,通过图案的脱离与否来判断ok、ng。图2是示出评价这样的密合性的基准的图。如果浸渍后图案残留,则判断为ok,如果浸渍后图案脱离,则判断为ng,将该结果示于以下表3中。
[0240]
3.铅笔硬度测定
[0241]
对于由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器,使用电动式铅笔硬度试验机ct-pc2(iso 15184标准)设备测定铅笔硬度。铅笔硬度评价了h~9h,将滤色器表面没有损伤的水平测定为铅笔硬度,并示于以下表3中。铅笔硬度的数值越高,意味着硬度越高。
[0242]
4.耐光性评价
[0243]
将由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器投入至atlas suntest cps+设备中,以条件氙灯(xe lamp)、300mw、200小时进行耐光性测试,对评价前后的颜色变化进行比较评价。此时,颜色变化利用以下数学式1计算,利用以下数学式1计算的值根据以下基准示于以下表3中。
[0244]
[数学式1]
[0245]

eab*=[(

l*)2+(

a*)2+(

b*)2]
1/2
[0246]
上述数学式1表示由l*、a*、b*定义的三维色度系中的颜色变化,利用上述数学式1计算的颜色变化值越小,越能够制造高可靠性的滤色器。
[0247]
《评价基准》
[0248]

:耐光性优异(

eab*小于3.0)
[0249]

:耐光性良好(

eab*为3.0以上且小于5.0)
[0250]
×
:耐光性不良(

eab*为5.0以上)
[0251]
5.耐溶剂性评价2(nmp)
[0252]
将由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器在n-甲基-2-吡咯烷酮(n-methyl-2-pyrrolidone,nmp)溶剂中以50℃浸渍2分钟,对评价前后的颜色变化进行比较评价。此时,颜色变化利用以下数学式1计算,利用以下数学式1计算的值根据以下基准示于以下表3中。
[0253]
[数学式1]
[0254]

eab*=[(

l*)2+(

a*)2+(

b*)2]
1/2
[0255]
上述数学式1表示由l*、a*、b*定义的三维色度系中的颜色变化,利用上述数学式1计算的颜色变化值越小,越能够制造高可靠性的滤色器。
[0256]
《评价基准》
[0257]

:耐化学试剂性优异(没有图案的变化,

eab*小于3.0)
[0258]

:耐化学试剂性良好(稍微存在图案的变化,

eab*为3.0以上且小于5.0)
[0259]
×
:耐化学试剂性不良(存在图案的变化,

eab*为5.0以上)
[0260]
6.低温/高温工序比较
[0261]
为了确认本发明的组成在实际低温烧成固化度中的优势,使用实施例1、比较例3
和5进行了使上述制造例中以100℃进行的后烘温度变更为230℃时的滤色器特性评价,将该结果示于以下表3中。
[0262]
[表3]
[0263][0264]
7.反射率测定和评价
[0265]
对于由上述实施例和比较例的组合物制造的滤色器,使用积分球反射率测定仪(柯尼卡美能达(konica minolta)公司spectrophotometer cm-3700d)测定反射率,将各主要波长的反射率整理在以下表4中。
[0266]
此外,图1示出了由上述实施例1、4、5和比较例1、2、7的组合物制造的滤色器的500nm~700nm波长中的反射率。
[0267]
《评价基准》
[0268]
ok:同时满足600nm中反射率小于0.5%、620nm中反射率小于2%、650nm中反射率小于2.9%的条件的情况
[0269]
ng:反射率在600nm、620nm或650nm中的一种以上中脱离上述ok条件的情况
[0270]
[表4]
[0271][0272]
参照上述表3和4,由本发明的组成制造的实施例1~7的情况下,低温固化时耐溶剂性、密合性、硬度以及耐光性均优异或良好,并且也同时满足600nm、620nm和650nm波长中的反射率条件。
[0273]
另一方面,使用c.i.颜料红179或264以外的红色颜料作为着色剂的比较例1、2和7的情况下,可以确认到虽然可靠性良好,但无法满足500nm~700nm波长中的反射率条件。
[0274]
此外,使用不包含封端异氰酸酯基的碱溶性树脂或使用不包含咔唑和芴肟系化合物的光聚合引发剂的比较例3~6的情况下,虽然满足反射率条件,但显示出低温固化时在耐溶剂性、密合性、硬度以及耐光性评价中均不佳的结果。
[0275]
另一方面,参照上述表3,在比较例3和5的情况下,虽然在高温(230℃)的后烘条件下在所有评价中无关组成地显示出良好的结果,但在低温(100℃)后烘条件下在铅笔硬度等评价中显示出与实施例1相比物性明显降低的结果。即,可以确认到仅在满足本发明的构成成分时才能够在低温烧成条件下也提供可靠性高的滤色器。
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