彩色滤光片用感光性树脂组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明是有关一种液晶显示器的彩色滤光片用感光性树脂组合物及其所形成的 彩色滤光片，特别是提供一种电压保持率及耐显影性佳的彩色滤光片用感光性树脂组合 物。
【背景技术】
[0002] 目前，彩色滤光片已被广泛地应用在彩色液晶显示器、彩色传真机、彩色摄影机等 应用领域。随着彩色液晶显示器等影像器材的市场需求日渐扩大，在彩色滤光片的制作技 术上亦趋向多样化。
[0003] 彩色滤光片通常可藉由染色法、印刷法、电着法或颜料分散法等方法，将红、绿、藍 等像素形成在透明玻璃基板上制得。一般而言，为提高彩色滤光片的对比度，像素着色层间 可配置遮光层（或称黑色矩阵，black matrix)。
[0004] 上述颜料分散法的制程是先将颜料分散在光硬化性树脂中而形成着色感光性树 脂组合物，最后将该树脂组合物形成像素着色层。进一步而言，颜料分散法的制程，通常是 先在玻璃基板等透明支持体上，W铭、氧化铭等金属或感光性树脂遮光膜形成遮光层。然 后，将分散有红色颜料的感光性树脂（彩色光阻剂）藉由旋转涂布方式将该感光性树脂涂 布在透明支持体上，藉由掩模进行曝光，并于曝光后进行显影处理即可得红色像素。接着， W同样的操作方式，即重复利用涂布、曝光、显影的方式即可在支持体上分别制得红、绿、藍 等=色像素。
[0005] 近年来，彩色液晶显示器的用途不再局限在个人电脑上，还广泛应用于彩色电视 及各种监视巧幕上（尤其是大尺寸的彩色液晶巧幕），所W对于液晶显示器色彩饱和度的 要求越来越高。因此，感光性树脂组合物所含的颜料比例也越来越高，碱可溶性树脂与感光 性单体的相对使用量变少，造成曝光后的交联程度下降，导致耐显影性不佳等的问题发生。
[0006] 日本特开第2004-138950号公报所揭示的内容中，其使用特定的碱可溶性树脂， 可W形成表面平坦的像素着色层，图案形状、耐显影性及亮度表现优异的彩色滤光片，然而 此方法易导致该感光性树脂组合物的电压保持率过低而导致在显示画面时容易有残像的 缺陷存在。
[0007] 因此，如何同时提升耐显影性及电压保持率，W达到目前业界的要求，为本发明所 属技术领域中努力研究的目标。
【发明内容】
[0008] 因此，本发明的一个方面在于提供一种彩色滤光片用感光性树脂组合物。此感光 性树脂组合物可提升彩色滤光片的电压保持率及耐显影性。
[0009] 本发明的另一方面在于提供一种制造彩色滤光片的方法，其是利用前述的彩色滤 光片用感光性树脂组合物形成像素层。
[0010] 本发明的又一方面在于提供一种彩色滤光片，其是利用前述的方法制得。
[0011] 本发明的再一方面在于提供一种液晶显示装置，其包含前述的彩色滤光片。
[0012] 根据本发明的上述方面，提出一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，此感光性树 脂组合物包含颜料（A)、碱可溶性树脂炬)、具有己締性不饱和基的化合物（0、光起始剂 值）及有机溶剂巧），W下析述之。
[0013] 感光性树脂组合物
[0014] 颜料（A)
[0015] 本发明的颜料（A)可为无机颜料、有机颜料或上述颜料的任意组合。
[0016] 上述的无机颜料可为金属氧化物或金属络合物等的金属化合物。该金属氧化物可 为铁、钻、侣、簡、铅、铜、铁、儀、铭、锋或铺等的金属的氧化物，W及前述金属的复合氧化物。
[0017] 上述的有机颜料是选自于 C. I.颜料黄 1，3，11，12，13，14，15，16，17,20,24,31， 53, 55,60,61，65, 71，73, 74, 81，83, 93,95,97,98,99,100,101，104,106,108,109,110,113， 114,116,117,119,120,126,127,128,129,138,139,150,151，152,153,154,155,156,166， 167,168,175 ;C. I.颜料澄 1，5,13,14,16,17,24,34,36,38,40,43,46,49,51，61，63,64， 71，73 ;C. I.颜料红 1，2, 3,4, 5,6, 7,8,9,10,11，12,14,15,16,17,18,19, 21，22, 23, 30, 31， 32,37,38,40,41，42,48 ;1，48 ;2,48 ;3,48 ;4,49 ;1，49 ;2,50 ;1，52 ;1，53 ;1，57,57 ;1，57 ; 2,58 ;2,58 ;4,60 ;1，63 ;1，63 ;2,64 ;1，81 ;1，83,88,90 ;1，97，101，102，104，105，106，108， 112,113,114,122,123,144,146,149,150,151，155,166,168,170,171，172,174,175,176， 177,178,179,180,185,187,188,190,193,194,202,206,207,208,209,215,216,220,224， 226, 242, 243, 245, 254, 255, 264, 265 ;C. I.颜料紫 1，19, 23, 29, 32, 36, 38, 39 ;C. I.颜料藍 1，2，15，15 ;3，15 ;4，15 ;6，16,22,60,66 ;C. I.颜料绿 7,36,37 ;C. I.颜料栋 23,25,28 ; W 及C.I.颜料黑1，7。前述的有机颜料可单独一种或混合多种使用。
[0018] 该颜料（A)的一次粒子的平均粒径为lOnm至200nm，较佳为20nm至150nm，更佳 为 30nm 至 130nm。
[0019] 基于后述碱可溶性树脂炬）的总使用量为100重量份，该颜料（A)的使用量为30 重量份至300重量份，较佳为35重量份至250重量份，更佳为40重量份至200重量份。
[0020] 必要时，该颜料（A)可选择性地包含分散剂，其具体例，如；阳离子系、阴离子系、 非离子系、两性、聚硅氧烷系或氣系等的界面活性剂。
[0021] 该界面活性剂可包含但不限于聚环氧己烧十二烷基離、聚环氧己烧硬脂酷離或聚 环氧己烧油離等的聚环氧己烧烷基離类；聚环氧己烧辛基苯離或聚环氧己烧壬基苯離等的 聚环氧己烧烷基苯離类界面活性剂；聚己二醇二月桂酸醋或聚己二醇二硬脂酸醋等的聚己 二醇二醋类界面活性剂；山梨糖醇酢脂肪酸醋类界面活性剂；脂肪酸改质的聚醋类界面活 性剂；S级胺改质的聚氨基甲酸醋类界面活性剂；信越化学工业公司制造，型号为KP的商 品；Toray Dow Corning Silicon制造，型号为SF-8427的商品；共荣社油脂化学工业制造， 型号为化lyflow的商品；得克姆公司（Tochem Products Co. ,Ltd.)制造，型号为F-Top的 商品；大日本印墨化学工业制造，型号为Megafac的产品；住友3M制造，型号为Fluorad的 产品；旭硝子制造，型号为As址i Guard或Sudlon的商品。该界面活性剂可单独一种或混 合多种使用。
[00过碱可溶性树脂炬）
[0023] 本发明的碱可溶性树脂炬）可包含第一碱可溶性树脂炬-1)及第二碱可溶性树脂 炬-2)。此外，碱可溶性树脂炬）可选择性地包含第=碱可溶性树脂炬-3)。
[0024] 第一碱可溶性树脂炬-1)
[00巧]第一碱可溶性树脂炬-1)是由一混合物所共聚合形成，其中该混合物包含具有 受阻胺结构的己締性单体化-1-1)及具有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体 化-1-。。
[0026] 此外，前述的混合物可选择性地包含具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)与具 有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体化-1-2) W外的其它可共聚合的己締性不 饱和单体化-1-3)。
[0027] 具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)
[0028] 具有受阻胺结构的己締性单体（b-1-l)可为如下式（I)所示具有受阻胺结构的己 締性单体：
[0029]
[0030] 于式（I)中，Xi代表氨原子、碳数为1至18的直链烷基、支链烷基或环烷基、碳数 为6至20的芳香基、碳数为7至12的芳香烷基、酷基、氧自由基，或者-0X4;X4代表氨原子、 碳数为1至18的直链烷基、支链烷基或环烷基、碳数为6至20的芳香基，或者碳数为7至 12的芳香烷基；X2及X3各自独立地代表甲基、己基、苯基或互相键结形成碳数为4至12的 脂肪族环；代表共价键。
[0031] 当Xi及X4代表碳数为1至18的直链烷基、支链烷基或环烷基时，X1及X4可为碳 数为1至18的直链烷基或支链烷基，或者碳数为3至8的环烷基，其具体例，如；甲基、己 基、正丙基、异丙基、正了基、叔了基、正己基、环己基、正辛基或十六烷基等。当Xi代表碳数 为6至20的芳香基时，其具体例可为苯基、a -蒙基或P -蒙基。当Xi及X 4代表碳数为7 至12的芳香烷基时，Xi及X4可为具有碳数为1至8的烷基键结的芳香基，且该芳香基的碳 数为6至10,其具体例可为卞基、苯己基、a-甲基卞基或2-苯基丙烷-2-基等。当Xi及 X4代表酷基、碳数为2至8的烧酷基或芳酷基时，其具体例可为己酷基或苯甲酯基。
[0032] 本发明的X浪佳可为氨原子、碳数为1至5的烷基或氧自由基，其中W氨原子、氧 自由基及甲基为更佳。
[0033] 其次，式（I)中的X2及X3可键结形成脂肪环的结构，其具体例可为环戊烧或环己 烧等。X2及X 3较佳可为甲基。
[0034] 具有如式（I)所示具有受阻胺结构的己締性单体可为具有如下式（1-1)及（1-2) 所示的结构的化合物：
[00巧]
[0036] 于式（1-1)及（1-2)中，Xs及X,分别独立地代表氨原子或甲基；Xe代表次甲基或 碳数为2至5的次烷基；Xs代表如式（I)所示的结构；Xg代表-C0NH-*、-S0 2-、-S02NH-*，其 中代表与Xs键结的共价键；X汲佳为次己基或次丙基，W次己基为更佳；S为0至8的 整数，W0至6为较佳。
[0037] 如式（1-1)所示具有受阻胺结构的己締性单体的具体例可为如下式（1-1-1)至 (1-1-7)所示的结构：
[0038]
[0039]
[0040] 于式（1-1-1)至（1-1-7)中，Xs的定义如前所述，在此不另寶述。
[0041] 如式（1-2)所示具有受阻胺结构的己締性单体的具体例可为如下式（1-2-1)至 (1-2-4)所示的结构：
[0042]
[0043] 于式（1-2-1)至（1-2-4)中，X,的定义如前所述，在此不另寶述。
[0044] 本发明具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)可为4-甲基丙締酷氨 基-2, 2, 6, 6-四甲基-嗽晚（4-methac巧lamid〇-2, 2, 6, 6-tetramethylpiperidine)，或者 日立化成工业株式会社制造，型号为FA-712歷巧，2, 6, 6-四甲基-嗽晚基丙締酸甲醋；即前 述式（1-1-1)，且Xs代表甲基]或FA-711MM[1，2, 2, 6, 6-五甲基-嗽晚基丙締酸甲醋；即前 述式（1-1-2)，且Xs代表甲基]。
[0045] 前述具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)可单独一种或混合多种使用。
[0046] 基于具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)及后述具有一个或一个W上駿酸基 的己締性不饱和单体化-1-2)与其它可共聚合的己締性不饱和单体化-1-3)的总使用量为 100重量份，该具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)的使用量为3重量份至45重量份，较 佳为4重量份至40重量份，更佳为5重量份至35重量份。
[0047] 具有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体化-1-2)
[0048] 该具有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体化-1-2)可包含但不限于丙 締酸、甲基丙締酸（methacrylic acid;MAA)、了締酸、a-氯丙締酸、己基丙締酸、肉桂酸、 2-丙締酷己氧基了二酸醋或2-甲基丙締酷己氧基了二酸醋（2-methacirloylo巧ethyl succinate monoester ;H0M巧等的不饱和一元駿酸化合物；马来酸、马来酸酢、富马酸、衣 康酸、衣康酸酢、巧康酸或巧康酸酢等的不饱和二元駿酸（酢）化合物；=个駿酸基W上 的不饱和多元駿酸（酢）化合物。前述具有一个或一个w上駿酸基的己締性不饱和单体 化-1-2)可单独一种或混合多种使用。
[0049] 较佳地，该具有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体化-1-2)是选自于丙 締酸、甲基丙締酸、2-丙締酷己氧基了二酸醋或2-甲基丙締酷己氧基了二酸醋。其中，W 2-丙締酷己氧基了二酸醋或2-甲基丙締酷己氧基了二酸醋为更佳。
[0050] 基于前述具有受阻胺结构的己締性单体化-1-1)、具有一个或一个W上駿酸基的 己締性不饱和单体化-1-2)及后述其它可共聚合的己締性不饱和单体化-1-3)的总使用量 为100重量份，该具有一个或一个W上駿酸基的己締性不饱和单体化-1-2)的使用量为15