自发光感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器和图像显示装置的制作方法

文档序号:15142393发布日期:2018-08-10 20:02阅读:171来源:国知局

本发明涉及自发光感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器和图像显示装置。



背景技术:

最近,显示器产业在由crt(阴极射线管)向以pdp(等离子体显示面板)、oled(有机发光二极管)、lcd(液晶显示器)等为代表的平板显示器急剧变化。其中,lcd作为在几乎所有产业中使用的图像显示装置而被广泛利用,其应用范围在持续扩大。

就lcd而言,由背光单元产生的白色光透过液晶单元,同时对透射率进行调节,将透过红色、绿色、蓝色的滤色器而出来的三原色混合而实现全色。

可利用ccfl(冷阴极荧光灯)作为背光单元的光源,但这种情况下,背光单元必须经常地对ccfl外加电源,因此产生消耗电力的问题。另外,与现有的crt相比,存在如下缺点:约70%水平的色再现率、伴随汞的添加而产生的环境污染问题。

作为用于消除上述问题的替代品,现在对利用了led(发光二极管)的背光单元积极地进行研究。

在背光单元中使用led的情况下,超过ntsc(美国国家电视系统委员会)的色再现范围规格的100%,进而可对消费者提供生动的画质。

因此,在该产业界中,为了提高背光光源的效率,提出了使滤色器和lcd面板的材料和结构等改变的方式。

滤色器是在将包含颜料或染料的分散组合物涂布后通过图案化工序而形成各色的像素,但这样的颜料和染料引起使背光光源的透射效率降低的问题。就上述透射效率降低而言,其结果是使得显示装置的色再现性降低,结果难以表现高品质的画面。

低色再现性的问题可通过增加滤色器的光效率来解决,由此提出了增加滤色器的厚度、与滤色器层叠或接近地引入色变换层(或光变换层)的方式。

与其相关联,在韩国专利公开第2010-0056437号中公开了如下方法:在滤色器层上利用喷墨法形成色变换层,该色变换层吸收特定波长的光,输出包含与吸收的波长不同的波长的光,韩国专利公开第2012-0048218号公开了包含含有荧光物质的光变化部的滤色器。

但是,这样的方法必须分别制造用于形成滤色器层和色变换层的组合物,因此具有如下问题:工序过程变得复杂,工序时间延长。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:韩国专利公开第2010-0056437号公报

专利文献2:韩国专利公开第2012-0048218号公报



技术实现要素:

发明要解决的课题

本发明为了解决上述这样的问题而完成,其目的在于提供用于制造滤色器和包含其的图像显示装置的自发光感光性树脂组合物,该滤色器由于不含另外的滤色器层,因此能够简化工序的过程,能够缩短与其对应的工序时间,荧光效率优异,即使无滤色器层而只含色变换层,也能够发挥滤色器层的职能。

另外,本发明的另一目的在于提供包含上述自发光感光性树脂组合物的固化物的滤色器和图像显示装置。

用于解决课题的手段

用于实现上述目的的本发明的自发光感光性树脂组合物,其特征在于,包含荧光染料和颜料。

另外,根据本发明的滤色器,其特征在于,包含上述自发光感光性树脂组合物的固化物。

另外,根据本发明的图像显示装置,其特征在于,包含上述滤色器。

发明的效果

根据本发明的自发光感光性树脂组合物,通过包含荧光染料和颜料,从而具有可制作下述滤色器和图像显示装置的优点:即使不含另外的滤色器层而只含色变换层,荧光效率也优异,也能够发挥滤色器层的职能。

另外,利用根据本发明的自发光感光性树脂组合物制作滤色器和图像显示装置时,具有如下优点:通过形成不含另外滤色器层的单一层的色变换层,从而能够简化工序的过程,缩短工序时间,即使只是色变换层也能够代行滤色器层的职能,另外,荧光效率优异。

附图说明

图1为表示现有的包含滤色器层和色变换层的滤色器的图。

图2为表示本发明的只包含色变换层的滤色器的图。

具体实施方式

本发明中,任意的构件位于另一构件“上”时,其不仅是任意的构件与另一构件相接的情形,也包含两个构件间进一步存在其他构件的情形。

本发明中,任意的部分“包含”某构成要素时,只要无特别的相反的记载,并不排除其他的构成要素,意味着能够进一步包含其他的构成要素。

以下对本发明详细地说明。

<自发光感光性树脂组合物>

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物通过包含荧光染料和颜料,从而具有可制作如下的滤色器和图像显示装置的优点:无另外的滤色器层,荧光效率优异,即使只是色变换层的单一层,也可同时进行现有的滤色器层和色变换层的职能。另外,利用其制作滤色器和图像显示装置时,具有如下优点:由于不需要用于形成另外的滤色器层的工序的过程,因此简化整体的工序的过程,可缩短工序时间。

荧光染料

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物包含荧光染料。此时,上述荧光染料能够使具有规定波长范围的入射光内的特定的波长区域的光变换为可见光,只要具有荧光特性,则在本发明中并无限定,均可根据需要使用。根据本发明的一实施方式,上述荧光染料的发光波长的范围可为520~750nm。

具体地,上述荧光染料可为选自香豆素系、萘二甲酰亚胺系、喹吖啶酮系、菁系、黄嘌呤系、吡啶系、低分子发光材料和高分子发光材料中的1种以上,作为具有520~750nm的发光波长范围的荧光染料,能够使用选自菁系、黄嘌呤系、吡啶系、低分子发光材料和高分子发光材料中的一个以上,但并不限于此。

上述荧光染料,更具体地,可以是选自包含3-(2-苯并噻唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素6)、3-(2-苯并咪唑基)-7-二乙基氨基香豆素(香豆素7)和香豆素135等的香豆素系荧光染料;包含溶剂黄43、溶剂黄44等的萘二甲酰亚胺系荧光染料;二乙基喹吖啶酮(deq)等喹吖啶酮系荧光染料;包含4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4h-吡喃(dcm-1(i))、dcm-2(ⅱ)、dcjtb(ⅲ)等的菁系荧光染料;包含若丹明b和若丹明6g等的黄嘌呤系荧光染料;包含吡啶1的吡啶系荧光染料;4,4-二氟-1,3,5,7-四苯基-4-硼杂-3a,4a-二氮杂-对称-引达省(ⅳ)、lumogenf红、尼罗红(v)等低分子发光材料;和包含聚亚苯基、聚亚芳基、聚芴等的高分子发光材料中的1种以上,作为具有520~750nm的发光波长范围的荧光染料,能够使用选自包含4-二氰基亚甲基-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4h-吡喃(dcm-1(i))、dcm-2(ⅱ)、dcjtb(ⅲ)等的菁系荧光染料;包含若丹明b和若丹明6g等的黄嘌呤系荧光染料;包含吡啶1的吡啶系荧光染料;4,4-二氟-1,3,5,7-四苯基-4-硼杂-3a,4a-二氮杂-对称-引达省(ⅳ)、lumogenf红、尼罗红(v)等低分子发光材料;和包含聚亚苯基、聚亚芳基、聚芴等的高分子发光材料中的1种以上,但并不限于此。

优选地,作为上述荧光染料,能够使用香豆素系荧光染料,此外,与其他荧光染料一起使用的情况下,在从青色光变换为红色光这样的波长迁移的幅度宽时能够相当有效地使用。

另外,上述荧光染料可列举出色指数[thesocietyofdyersandcolourists出版]中分类为溶剂(solvent)、酸性(acid)、碱性(basic)、活性(reactive)、直接(direct)、分散(disperse)或还原(vat)的染料等。更具体地,可列举出下述这样的色指数(c.i.)序号的染料,但并不限定于这些。

c.i.溶剂黄25、79、81、82、83、89;

c.i.酸性黄7、23、25、42、65、76;

c.i.活性黄2、76、116;

c.i.直接黄4、28、44、86、132;

c.i.分散黄54、76;

c.i.溶剂橙41、54、56、99;

c.i.酸性橙56、74、95、108、149、162;

c.i.活性橙16;

c.i.直接橙26;

c.i.溶剂红24、49、90、91、118、119、122、124、125、127、130、132、160、218;

c.i.酸性红73、91、92、97、138、151、211、274、289;

c.i.酸性紫102;

c.i.溶剂绿1、5;

c.i.酸性绿3、5、9、25、28;

c.i.碱性绿1;

c.i.还原绿1

根据本发明的一实施方式,相对于自发光感光性树脂组合物全体100重量%,可含有0.1~70重量%、优选1~40重量%的上述荧光染料。如果上述荧光染料的含量不到上述范围,则无法确保光效率,因此不能充分地确保本发明要得到的色变换特性,超过上述范围的情况下,与荧光染料的含量相比,光效率的提高效果不充分,因此可发生色变换滤色器的制作费用增加的问题。

颜料

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物包含颜料。

就上述颜料而言,能够根据用户的目的对其种类无限制地以与一起使用的荧光染料的多种组合使用本领域中一般所使用的有机颜料或无机颜料。

上述颜料能够使用印刷油墨、喷墨油墨等中使用的各种颜料,具体地,可列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、苝酮颜料、二噁嗪颜料、蒽醌颜料、联蒽醌颜料、蒽嘧啶颜料、蒽酮颜料、阴丹酮颜料、黄蒽酮颜料、皮蒽酮颜料、二酮基吡咯并吡咯颜料等。作为上述无机颜料,可列举出金属氧化物、金属络盐等金属化合物,具体地,可列举铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑、炭黑等金属的氧化物或复合金属氧化物等。特别地,作为上述有机颜料和无机颜料,具体地,可列举出色指数(thesocietyofdyersandcolourists出版)中分类为颜料的化合物,更具体地,可列举出以下这样的色指数(c.i.)序号的颜料,但未必限定于这些,它们能够各自单独地使用或者将2种以上组合使用。

能够使用c.i.颜料黄1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、63、83、86、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180、185、194、214;

c.i.颜料橙13、31、36、38、40、41、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73;

c.i.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、179、180、192、208、209、215、216、224、242、254、255、264、265;

c.i.颜料紫1、14、19、23、29、32、33、36、37、38;

c.i.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64、76;

c.i.颜料绿7、10、15、25、36、47、58、59、62、63;

c.i颜料棕23、25、28;

c.i颜料黑1、7等。

在上述例示的c.i.颜料中,具体地,能够使用选自c.i.颜料黄138、c.i.颜料黄139、c.i.颜料黄150、c.i.颜料黄185、c.i.颜料橙38、c.i.颜料红122、c.i.颜料红166、c.i.颜料红177、c.i.颜料红179、c.i.颜料红208、c.i.颜料红242、c.i.颜料红254、c.i.颜料红255、c.i.颜料红264、c.i.颜料红269、c.i.颜料紫23、c.i.颜料蓝15:4、c.i.颜料蓝15:6、c.i.颜料绿7、c.i.颜料绿58、c.i.颜料绿59中的颜料。

根据本发明的一实施方式,就上述颜料而言,具体地,最大吸收波长可为380~500nm。

更具体地,上述最大吸收波长为380~500nm的颜料可列举出c.i.颜料黄1、3、12、13、14、15、16、17、20、24、31、63、83、93、94、109、110、117、125、128、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、185、194、214等,此外,只要是满足上述最大吸收波长的范围的颜料,则能够无特别限制地使用。

根据本发明的一实施方式,相对于一起所含的荧光染料全体100重量份,可含有0.1~70重量份的上述颜料,优选含有1~40重量份。在上述颜料和染料的含量为上述范围内的情况下,具有可提供优异荧光效率的色变换层的优点。

上述颜料可以以其粒径均一地分散的颜料分散液的形态使用。作为用于使颜料的粒径均一地分散的方法的一例,可列举出含有分散剂和溶剂而进行分散处理的方法等,根据该方法,得到颜料在溶液中均匀地分散的状态的颜料分散组合物。此时,上述溶剂可以是上述的本发明的溶剂。

为了上述不溶性着色剂的脱凝聚和稳定性的维持而添加上述分散剂,能够无限制地使用本领域中一般所使用的分散剂。具体地,可列举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、聚酯系、多胺系等的表面活性剂等,它们能够各自单独地使用或者将2种以上组合使用。

作为上述分散剂的市售品,例如可列举出byk公司的disperbyk-101、disperbyk-103、disperbyk-107、disperbyk-108、disperbyk-110、disperbyk-111、disperbyk-112、disperbyk-116、disperbyk-130、disperbyk-140、disperbyk-142、disperbyk-154、disperbyk-161、disperbyk-162、disperbyk-163、disperbyk-164、disperbyk-165、disperbyk-166、disperbyk-167、disperbyk-168、disperbyk-170、disperbyk-171、disperbyk-174、disperbyk-180、disperbyk-181、disperbyk-182、disperbyk-183、disperbyk-184、disperbyk-185、disperbyk-190、disperbyk-2000、disperbyk-2001、disperbyk-2009、disperbyk-2010、disperbyk-2020、disperbyk-2025、disperbyk-2050、disperbyk-2070、disperbyk-2095、disperbyk-2150、disperbyk-2155、disperbyk-2163、disperbyk-2164等,可列举出lubrizol公司的solsperse-3000、solsperse-9000、solsperse-13000、solsperse-13240、solsperse-13650、solsperse-13940、solsperse-16000、solsperse-17000、solsperse-18000、solsperse-20000、solsperse-21000、solsperse-24000、solsperse-26000、solsperse-27000、solsperse-28000、solsperse-31845、solsperse-32000、solsperse-32500、solsperse-32550、solsperse-33500、solsperse-32600、solsperse-34750、solsperse-35100、solsperse-36600、solsperse-38500、solsperse-41000、solsperse-41090、solsperse-53095、solsperse-55000、solsperse-56000、solsperse-76500等。

它们可各自单独地使用或者将2种以上混合使用,具体地能够使用选自作为具有酸性官能团的分散剂的、dispersebyk-2000、dispersebyk-2001、solsperse-3000、solsperse-21000、solsperse-26000、solsperse-36600和solsperse-4000中的一个以上。

就上述分散剂而言,相对于在上述着色感光性树脂组合物内一起所含的不溶性着色剂的固体成分100重量份,可含有5~60重量份,具体地可含有15~50重量份。在上述分散剂的含量超过上述范围的情况下,包含其的着色感光性树脂组合物的粘度可升高,在含量不到上述范围的情况下,一起所含的不溶性着色剂的微粒化困难,或者分散后可发生凝胶化等问题。

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含选自碱可溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和添加剂中的一个以上。

碱可溶性树脂

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含碱可溶性树脂。

上述碱可溶性树脂通常在光、热的作用下具有反应性和碱溶解性,作为着色材料(荧光染料、颜料等)的分散介质发挥作用。上述碱可溶性树脂只要作为对于本发明的自发光感光性树脂组合物中所含的着色材料(荧光染料、颜料等)的粘结剂树脂发挥作用,在用于制作滤色器的显影阶段中所使用的碱性显影液中可溶解,则能够无限制地使用。

具体地,上述碱可溶性树脂能够包含选自含有羧基的不饱和单体的聚合物、或者其与可共聚的具有不饱和键的单体的共聚物和它们的组合中的1种以上。

此时,上述含有羧基的不饱和单体可以是不饱和单羧酸、不饱和二羧酸、不饱和三羧酸等。具体地,作为不饱和单羧酸,例如可列举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、肉桂酸等。作为不饱和二羧酸,例如可列举出马来酸、富马酸、衣康酸、柠康酸、中康酸等。不饱和多元羧酸可以是酸酐,具体地,可列举出马来酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。另外,不饱和多元羧酸可以是其单(2-甲基丙烯酰氧基烷基)酯,例如可列举出琥珀酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、琥珀酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等。不饱和多元羧酸可以是其两末端二羧基聚合物的单(甲基)丙烯酸酯,例如可列举出ω-羧基聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯等。这些含有羧基的单体能够各自单独地使用或者将2种以上混合使用。

另外,可与上述含有羧基的不饱和单体共聚的单体可以是选自芳香族乙烯基化合物、不饱和羧酸酯化合物、不饱和羧酸氨基烷基酯化合物、不饱和羧酸缩水甘油酯化合物、羧酸乙烯酯化合物、不饱和醚类化合物、乙烯基氰化合物、不饱和酰亚胺类化合物、脂肪族共轭二烯类化合物、在分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的巨大单体、大体积性单体和它们的组合中的1种。

更具体地,上述可共聚的单体可使用苯乙烯、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基醚、间-乙烯基苄基缩水甘油基醚、对-乙烯基苄基缩水甘油基醚、茚等芳香族乙烯基化合物;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、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸2-羟基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基丙酯、丙烯酸3-羟基丙酯、甲基丙烯酸3-羟基丙酯、丙烯酸2-羟基丁酯、甲基丙烯酸2-羟基丁酯、丙烯酸3-羟基丁酯、甲基丙烯酸3-羟基丁酯、丙烯酸4-羟基丁酯、甲基丙烯酸4-羟基丁酯、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、丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸环己酯、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、甲氧基二甘醇丙烯酸酯、甲氧基二甘醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三甘醇丙烯酸酯、甲氧基三甘醇甲基丙烯酸酯、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、丙烯酸异冰片酯、甲基丙烯酸异冰片酯、丙烯酸双环戊二烯酯、甲基丙烯酸双环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸降冰片酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、甘油单丙烯酸酯、甘油单甲基丙烯酸酯等不饱和羧酸酯;丙烯酸2-氨基乙酯、甲基丙烯酸2-氨基乙酯、丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基乙酯、丙烯酸2-氨基丙酯、甲基丙烯酸2-氨基丙酯、丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸2-二甲基氨基丙酯、丙烯酸3-氨基丙酯、甲基丙烯酸3-氨基丙酯、丙烯酸3-二甲基氨基丙酯、甲基丙烯酸3-二甲基氨基丙酯等不饱和羧酸氨基烷基酯化合物;丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯等不饱和羧酸缩水甘油酯化合物;醋酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等羧酸乙烯酯化合物;乙烯基甲基醚、乙烯基乙基醚、烯丙基缩水甘油基醚等不饱和醚化合物;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、偏氰基乙烯等乙烯基氰化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、n-2-羟基乙基丙烯酰胺、n-2-羟基乙基甲基丙烯酰胺等不饱和酰胺类;马来酰亚胺、苄基马来酰亚胺、n-苯基马来酰亚胺、n-环己基马来酰亚胺等不饱和酰亚胺化合物;1,3-丁二烯、异戊二烯、氯丁二烯等脂肪族共轭二烯类;和在聚苯乙烯、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、聚硅氧烷的聚合物分子链的末端具有单丙烯酰基或单甲基丙烯酰基的大分子单体类;具有能够降低相对介电常数的值的降冰片基骨架的单体、具有金刚烷骨架的单体、具有松香骨架的单体等大体积性单体。

上述碱可溶性树脂能够选择具有20~200(kohmg/g)的酸值的树脂来使用。上述“酸值”是作为中和丙烯酸系聚合物1g所需的氢氧化钾的量(mg)所测定的值,与溶解性有关,通常,通过使用氢氧化钾水溶液进行滴定而求出。在上述碱可溶性树脂的酸值满足上述范围的情况下,显影液中的溶解性提高,将非露出部简单地溶解,感度增加,作为其结果,具有如下优点:露出部的图案在显影时残留,可改善残膜率(filmremainingratio)。

对于上述碱可溶性树脂采用凝胶渗透色谱(gpc;将四氢呋喃作为溶出溶剂)测定的聚苯乙烯换算重均分子量(以下称为“重均分子量”)优选为3000~200000,更优选为5000~100000。在上述碱可溶性树脂的重均分子量满足上述范围的情况下,具有如下优点:可改善残膜率,显影液中的非露出部的溶解性显著地优异,能够提高分辨率。

上述碱可溶性树脂的分子量分布[重均分子量(mw)/数均分子量(mn)]可以为1.5~6.0,优选为1.8~4.0。在上述分子量分布满足上述范围的情况下,具有显影性提高的优点。

上述碱可溶性树脂在包含其的自发光感光性树脂组合物中,相对于固体成分全体100重量%,可含有5~85重量%,优选含有10~70重量%。上述碱可溶性树脂的含量满足上述范围的情况下,在显影液中的溶解性充分,因此具有如下优点:可抑制非像素部分的基板上显影残渣的产生,防止发生显影时曝光部的像素的部分的膜减少,非像素部分的脱落性良好。

光聚合性化合物

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含光聚合性化合物。

本发明的自发光感光性树脂组合物中所含有的光聚合性化合物为在光和后述的光聚合引发剂的作用下可聚合的化合物,可列举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等。

对上述单官能单体的种类并无特别限定,例如可列举出壬基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸2-羟基乙酯、n-乙烯基吡咯烷酮等。

对上述二官能单体的种类并无特别限定,例如可列举出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、三甘醇二(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。

对上述多官能单体的种类并无特别限定,例如可列举出三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇三(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、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等。这些中优选使用二官能以上的多官能单体。

就上述光聚合性化合物而言,在包含其的自发光感光性树脂组合物中,相对于固体成分全体100重量%,可含有5~50重量%,具体地可含有7~45重量%。在上述光聚合性化合物的含量在上述范围内的情况下,具有像素部的强度、平滑性变得良好的优点。即,在上述光聚合性化合物的含量不到上述范围的情况下,像素部的强度可略微地降低,在上述光聚合性化合物的含量超过上述范围的情况下,平滑性可略微降低,因此优选在上述范围内含有。

光聚合引发剂

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含光聚合引发剂。

上述光聚合引发剂从聚合特性、引发效率、吸收波长、获得性、价格等的观点出发,优选使用选自苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、联咪唑系化合物、肟化合物和噻吨酮系化合物中的1种以上的化合物。

作为上述苯乙酮系化合物的具体的例子,可列举出二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、苯偶酰二甲基缩酮、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-甲硫基苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)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-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。

作为上述二苯甲酮系化合物,例如可列举出二苯甲酮、邻-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。

作为上述三嗪系化合物的具体的例子,可列举出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-(4-二乙基氨基-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。

作为上述联咪唑系化合物的具体的例子,可列举出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’-联咪唑或4,4’,5,5’位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物等。这些中,优选使用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(2,6-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基-1,2’-联咪唑。

作为上述肟化合物的具体的例子,可列举出o-乙氧基羰基-α-氧亚氨基-1-苯基丙烷-1-酮等,作为市售品,巴斯夫公司的irgacureoxe01、oxe02是代表性的。

作为上述噻吨酮系化合物,例如有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。

就上述光聚合引发剂而言,相对于自发光感光性树脂组合物的固体成分全体100重量%,可含有0.1~20重量%,优选含有0.5~15重量%,更优选含有1~10重量%。在上述范围内含有上述光聚合引发剂的情况下,上述自发光感光性树脂组合物高感度化,缩短曝光时间,因此生产率提高,能够维持高分辨率,因此优选。另外,具有如下优点:使用根据本发明的自发光感光性树脂组合物形成的像素部的强度和上述像素部的表面处的平滑性变得良好。

为了使本发明的自发光感光性树脂组合物的感度提高,上述光聚合引发剂能够进一步包含光聚合引发辅助剂。含有上述光聚合引发辅助剂的情况下,具有如下优点:感度进一步提高,生产率提高。

上述光聚合引发辅助剂例如优选使用选自胺化合物、羧酸化合物、具有硫醇基的有机硫化合物中的1种以上的化合物,但并不限于此。

作为上述胺化合物,优选使用芳香族胺化合物,具体地,能够使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等脂肪族胺化合物、4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、n,n-二甲基对甲苯胺、4,4’-双(二甲基氨基)二苯甲酮(通称:米蚩酮)、4,4’-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。

上述羧酸化合物优选为芳香族杂醋酸类,具体地可列举出苯硫基醋酸、甲基苯硫基醋酸、乙基苯硫基醋酸、甲基乙基苯硫基醋酸、二甲基苯硫基醋酸、甲氧基苯硫基醋酸、二甲氧基苯硫基醋酸、氯苯硫基醋酸、二氯苯硫基醋酸、n-苯基甘氨酸、苯氧基醋酸、萘硫基醋酸、n-萘基甘氨酸、萘氧基醋酸等。

作为上述具有硫醇基的有机硫化合物的具体的例子,可列举出2-巯基苯并噻唑、1,4-双(3-巯基丁酰氧基)丁烷、1,3,5-三(3-巯基丁氧基乙基)-1,3,5-三嗪-2,4,6(1h,3h,5h)-三酮、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丁酸酯)、季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)、二季戊四醇六(3-巯基丙酸酯)、四甘醇双(3-巯基丙酸酯)等。

作为上述光聚合引发辅助剂的市售品,例如可列举出商品名eab-f(保土谷化学工业株式会社)等,上述光聚合引发辅助剂能够在不超出本发明的范围的范围内适当地追加而使用。

就上述光聚合引发辅助剂的含量而言,相当于一起所含的光聚合引发剂1摩尔,可以为10摩尔以下,优选可为0.01~5摩尔。在上述含量的范围内含有上述光聚合引发辅助剂的情况下,具有如下优点:包含其的自发光感光性树脂组合物的感度提高,利用上述自发光感光性树脂组合物制造的滤色器的生产率提高。

溶剂

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含溶剂。

对上述溶剂并无特别限定,能够使用该领域中通常所使用的有机溶剂。

上述溶剂具体地可列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、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚等二甘醇二烷基醚类;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等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类;乙酸甲氧基丁酯、乙酸甲氧基戊酯等乙酸烷氧基烷基酯类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲基苯等芳香族烃类;甲乙酮、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。

就上述溶剂而言,从涂布性和干燥性的观点出发,优选地,可列举出上述溶剂中沸点为100℃~200℃的有机溶剂,更优选地,可列举出亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类、酮类、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等酯类,进一步优选地,可以列举出丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯等。这些溶剂能够各自单独地使用或者将二种以上混合使用。

就上述溶剂而言,相对于上述自发光感光性树脂组合物全体100重量%,可含有60~90重量%,优选含有70~85重量%。在上述溶剂的含量为上述范围内的情况下,使用辊涂机、旋涂机、狭缝和旋转涂布机、狭缝涂布机(也称为模压涂布机)、喷墨等涂布装置涂布时涂布性可变得良好,因此优选。即,在上述溶剂的含量不到上述范围的情况下,随着涂布性略有降低,工序可略微变得困难,在超过上述范围的情况下,可发生用上述自发光感光性树脂组合物形成的滤色器的性能可略有降低的问题。

添加剂

根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物能够进一步包含添加剂。

在不损伤本发明的目的的范围内,可根据本领域技术人员的需要添加上述添加剂,具体地可列举出填充剂、其他高分子化合物、密合促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝聚剂等。

作为上述填充剂的具体的例子,可列举出玻璃、二氧化硅、氧化铝等,但并不限于此。

作为上述其他高分子化合物的具体的例子,可列举出环氧树脂、马来酰亚胺树脂等固化性树脂;聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、聚丙烯酸氟烷基酯、聚酯、聚氨酯等热塑性树脂等,但并不限于此。

作为上述密合促进剂的具体的例子,可列举出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-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、3-缩水甘油氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)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,但并不限于此。

就上述抗氧化剂而言,以固体成分为基准,相对于一起所含的光聚合引发剂100重量份,可含有1~100重量份,具体地,可含有2~50重量份。在上述抗氧化剂的含量满足上述范围的情况下,上述着色感光性树脂组合物的感度不会降低,能够期待透射率可提高的效果。在上述抗氧化剂的含量不到上述范围的情况下,难以期待透射率的提高效果,在超过上述范围的情况下,感度降低,在显影工序中可发生图案短路。

作为上述紫外线吸收剂的具体的例子,可列举出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,但并不限于此。

作为上述防凝聚剂的具体的例子,可列举出聚丙烯酸钠等,但并不限于此。

上述添加剂能够各自单独地使用或者将2种以上混合使用。

<滤色器>

本发明的另一实施方式涉及滤色器,其包含利用上述的自发光感光性树脂组合物制造的色变换层。

根据本发明的滤色器通过包含用包含荧光染料和颜料的本发明的自发光感光性树脂组合物制造的色变换层,从而具有如下优点:即使不含另外的滤色器层,也显示出优异的荧光效率,即使只是色变换层的单一层的构成,也代行现有的滤色器层和色变换层的职能。

另外,与在基板10上使色变换层20和滤色器层30层叠的现有的滤色器制造工序相比,本发明的滤色器通过在基板10上直接层叠色变换层20,从而没有形成另外的滤色器层30,因此将用于形成上述滤色器层30的制造工序排除,因此能够简化滤色器的制造工序,由此具有缩短工序时间的优点(参照图1~图2)。

上述滤色器包含基板和在上述基板的上部形成的图案层。

就上述基板而言,可以是上述滤色器自身基板,或者可以是显示装置等中滤色器所位于的部位,并无特别限定。上述基板可以为玻璃、硅(si)、硅氧化物(siox)或高分子基板,上述高分子基板可以是聚醚砜(polyethersulfone、pes)或聚碳酸酯(polycarbonate、pc)等。

上述图案层为包含本发明的自发光感光性树脂组合物的层,可以是将上述自发光感光性树脂组合物涂布、用规定的图案曝光、显影和热固化而形成的层。上述图案层可通过进行本领域中通常已知的方法而形成。

包含上述这样的基板和图案层的滤色器能够进一步包含在各图案之间形成的隔壁,能够进一步包含黑矩阵,但并不限于此。

另外,也能够进一步包含在上述滤色器的图案层的上部形成的保护膜。

上述滤色器能够包含选自红色图案层、绿色图案层和青色图案层中的1个以上。上述红色图案层、绿色图案层、青色图案层在光的照射时可分别发出红色光、绿色光、青色光,此时,对上述光源的发出光并无特别限定,但从更优异的色再现性的观点出发,能够使用发出青色光的光源。

<图像显示装置>

本发明的另一实施方式涉及包含上述的滤色器的图像显示装置。

本发明的滤色器不仅可应用于通常的液晶显示装置,而且可应用于全部发光显示装置、等离子体显示装置、场致发射显示装置等各种图像显示装置。

上述图像显示装置通过包含滤色器,该滤色器包含本发明的含有荧光染料和颜料的自发光感光性树脂组合物的固化物,从而具有如下优点:无另外的滤色器层,显示出优异的荧光效率,即使无另外的滤色器层而只是色变换层,也代行现有的滤色器层和色变换层的职能。另外,在上述图像显示装置的制造工序中将形成另外的色变换层的工序排除,因此能够简化图像显示装置的制造工序,由此具有缩短工序时间的优点。

根据本发明的一实施方式,图像显示装置能够进一步包含光源,具体地,上述光源可发出青色光。在不需要光源的图像显示装置(例如,oled)的情况下没有关系,但如上述那样包含光源的情况下,通过由光源发出的光的波长(例如,青色光的情况下为400~480nm)与由色变换层内所含的荧光染料发出的波长相互混杂地出现,从而可发生荧光染料的荧光效率降低的问题。但是,根据本发明的一实施方式的自发光感光性树脂组合物通过与荧光染料一起包含颜料,从而具有如下优点:上述颜料吸收从光源发出的光的波长,上述荧光染料的荧光效率提高。作为一例,在使用青色光作为上述光源的情况下,通过一起含有作为本发明的一实施方式提出的具有380~550nm的最大吸收波长范围的颜料,从而具有如下优点:吸收从光源发出的波长,能够使得只显示从荧光染料发出的波长,即,使得荧光染料的荧光效率没有降低。不仅如此,在使用青色光以外的光源的情况下,也考虑从上述光源发出的光的波长条件,能够使用多种的荧光染料和颜料的组合。

以下为了具体地说明本发明,通过实施例详细地说明。但是,根据本发明的实施例可变形为各种其他的形态,不应解释为将本发明的范围限定于下述详述的实施例。本发明的实施例是为了对本领域普通技术人员更完全地说明本发明而提供的。另外,以下表示含量的“%”和“份”只要无特别说明,则为重量基准。

制造例1:碱可溶性树脂(c)的制造

准备具备搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗和氮导入管的烧瓶,另一方面,作为单体滴液漏斗,将苄基马来酰亚胺74.8g(0.20摩尔)、丙烯酸43.2g(0.30摩尔)、乙烯基甲苯118.0g(0.50摩尔)、过氧-2-乙基己酸叔丁酯4g、丙二醇单甲基醚乙酸酯(pgmea)40g投入后,搅拌混合而准备,作为链转移剂的滴液槽,准备了装入正十二烷硫醇6g、pgmea24g并搅拌混合而成的产物。然后,向烧瓶中导入pgmea395g,将烧瓶内的气氛从空气变为氮后,边搅拌边将烧瓶的温度升温到90℃。接下来,开始将单体和链转移剂从滴液漏斗滴入。边维持90℃边各自进行2小时滴入,1小时后,升温到110℃,维持了3小时后,将气体导入管导入,开始氧/氮=5/95(v/v)的混合气体的冒泡。接下来,将甲基丙烯酸缩水甘油酯28.4g[(0.10摩尔)(相对于本反应中使用的丙烯酸的羧基,为33摩尔%)]、2,2’-亚甲基双(4-甲基-6-叔-丁基苯酚)0.4g、三乙胺0.8g投入烧瓶内,在110℃下继续反应8小时,得到了固体成分的酸值为70mgkoh/g的碱可溶性树脂(c)。采用gpc测定的聚苯乙烯换算的重均分子量为16000,分子量分布(mw/mn)为2.3。

对于上述粘结剂树脂的重均分子量(mw)和数均分子量(mn)的测定,利用gpc法在下述的条件下进行。

装置:hlc-8120gpc(东曹株式会社制造)

柱:tsk-gelg4000hxl+tsk-gelg2000hxl(串联连接)

柱温度:40℃

移动相的溶剂:四氢呋喃

流速:1.0ml/分

注入量:50μl

检测器:ri

测定试样的浓度:0.6质量%(溶剂=四氢呋喃)

校正用标准物质:tskstandardpolystyrenef-40、f-4、f-1、a-2500、a-500(东曹株式会社制造)

将上述得到的重均分子量和数均分子量之比作为分子量分布(mw/mn)。

实施例1~2和比较例1~2:自发光感光性树脂组合物

用下述表1这样的组成和含量制造了自发光感光性树脂组合物。

【表1】

制造例2:滤色器的制造

利用上述实施例1~4和比较例1~2中制造的自发光感光性树脂组合物制造了滤色器。即,采用旋涂法将上述各个自发光感光性树脂组合物在玻璃基板上涂布后,放置在加热板上,在100℃的温度下维持3分钟,形成了薄膜。接下来,在上述薄膜上照射了紫外线。此时,就紫外线光源而言,使用ushio电机株式会社制造的超高压汞灯(商品名ush-250d),在大气气氛下用40mj/cm2的曝光量(365nm)进行光照射,没有使用特別的光学滤波片。利用喷雾显影器将上述照射了紫外线的薄膜在ph12.5的koh水溶液的显影溶液中显影60秒后,用220℃的加热烘箱加热20分钟,制造了滤色器。上述制造的自发光滤色器的膜厚为3.0μm。

实验例:发光强度(intensity)的测定

对于上述制造例2中制造的自发光滤色器,利用量子效率测定系统(qe-1000、大塚电子株式会社制造),测定各自的对于涂布基板的光致发光(pl、photoluminescence),将发光强度记载于下述表2中。此时,测定的发光强度越高,可判断具有越优异的亮度特性。

【表2】

参照上述表2,能够确认利用同时包含荧光染料和颜料的本发明的自发光感光性树脂组合物制造滤色器的情形(实施例1~4)与利用不含颜料的自发光感光性树脂组合物的情形(比较例1~2)相比发光强度优异。

附图标记的说明

10基板

20色变换层。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1