黑色矩阵用的感光性树脂组合物及其应用_5

文档序号:9452315阅读:来源:国知局
份至500重量份,且更佳为100重量份至400重量份。
[0132] 荧光增白剂(F)
[0133] 本发明的荧光增白剂(F)较佳为可吸收紫外光的化合物。该荧光增白剂(F)可吸 收波长为300nm至390nm的光及光谱中紫外光区域的光,且该荧光增白剂(F)吸收能量后, 可发射波长为400nm至525nm的可见光。
[0134] 该焚光增白剂(F)选自二苯乙稀(Stilbene)衍生物、香豆素(Coumarin)衍生物 或苯并恶唑(Benzoxazole)衍生物至少一种。
[0135] 前述二苯乙烯衍生物的具体例可包含但不限于4, 4' -双{[4-苯氨基-6-(2_羟 乙基)甲氨基-1,3, 5-三嗪-2-基]氨基}二苯乙烯-2, 2' -二磺酸钠、4, 4' -双[(苯氨 基-6-吗啉_1,3, 5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯、4, 4'-双{[4-苯氨基-6-双(2-羟乙 基)氨基_1,3, 5-二嗪_2_基]氨基}二苯乙稀-2, 2' -二横酉爱、4, 4' -双[(4, 6-二苯氨 基-1,3,5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2,2'-二磺酸钠(4,4'-1^8[(4,6-(11&11111110-1 ,3, 5-triazin-2-yl)amino]stilbene-22'-disulfonicsodium)、4, 4'-二苯乙稀耳关苯二横 酸钠或萘并三唑二苯乙烯衍生物(Ciba公司制造的产品,且其型号为TinopalGS)。
[0136] 前述香豆素衍生物的具体例可包含但不限于4-甲基-7-二乙基香豆素、二乙氨 基甲基香豆素、3-苯基-7-(4-甲基-6-丁氧基苯并恶唑)香豆素、3-苯基-7-[2H-萘 并-(l,2-d)三唑-2-基]香豆素或氨基香豆素的阳离子衍生物(Ciba公司制造的产品,且 其型号为TinopalSWNCone.) 〇
[0137] 前述苯并恶唑衍生物的具体例可包含但不限于2, 5-噻吩二基-双(5-叔丁 基-1,3_ 苯并恶唑)(2, 5-thiophenediyl-bis(5-tert-butyl-l, 3-benzoxazole))、苯并恶 唑-2,2'-(2,5-噻吩二基)-双[5-(1,1-二甲基乙基)]、2,2'-(1,2-乙烯二基-双-4,1-亚 苯基)双 -苯并恶唑(2, 2, _[ (1,2-Ethenediyl)bis(4, 1-phenylene) ]bis_benzoxazole])、 2, 2' -(2, 5-噻吩二基)双-(5-叔丁基苯并恶唑)-1,4, 5, 8-萘-四羧酸酰亚胺、3-苯 基-7-(4-甲基-6- 丁氧基苯并恶唑)香豆素。
[0138] 该荧光增白剂(F)可单独一种或混合多种使用。
[0139] 较佳地,该荧光增白剂(F)可为二乙氨基甲基香豆素、4-甲基-7-二乙基香豆素、 4, 4'-双[(4, 6-二苯氨基-1,3, 5-三嗪-2-基)氨基]二苯乙烯-2, 2'-二磺酸钠、4, 4'-双 {[4-苯氨基-6-(2-羟乙基)甲氨基-1,3, 5-三嗪-2-基]氨基}二苯乙烯-2, 2' -二磺 酸钠、4, 4' -二苯乙烯联苯二磺酸钠、2, 5-噻吩二基-双(5-叔丁基-1,3-苯并恶唑)、苯 并恶唑-2,2'-(2,5-噻吩二基)-双[5-(1,1-二甲基乙基)]及/或上述化合物的任意组 合。
[0140] 在另一实施例中,至少一个荧光增白剂吸收能量后所发出的光的波长可对应至少 一个荧光增白剂吸收光的波长范围。
[0141] 基于碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,荧光增白剂(F)的使用量为0.1 重量份至5重量份,较佳为0. 3重量份至4. 5重量份,且更佳为0. 5重量份至4重量份。
[0142] 若本发明的感光性树脂组合物不包含荧光增白剂(F)时,所制得的感光性树脂组 合物具有耐热阻抗性不佳的缺陷。
[0143] 添加剂(G)
[0144] 在不影响本发明功效的前提下,本发明的黑色矩阵用感光性树脂组合物可进一步 选择性地添加添加剂(G)。该添加剂(G)的具体例可包含界面活性剂、填充剂、密着促进剂、 抗氧化剂、防凝集剂或前述碱可溶性树脂(A)以外的其它能增加各种性质(例如机械性质) 的聚合物。
[0145] 前述界面活性剂的具体例可包含阳离子型界面活性剂、阴离子型界面活性剂、非 离子型界面活性剂、两性界面活性剂、聚硅氧烷界面活性剂、氟素界面活性剂或上述界面活 性剂的任意组合。
[0146] 该界面活性剂的具体例可包含但不限于聚乙氧基十二烷基醚、聚乙氧基硬酯酰醚 或聚乙氧基油醚等的聚乙氧基烷基醚类;聚乙氧基辛基苯基醚或聚乙氧基壬基苯基醚等 的聚乙氧基烷基苯基醚类;聚乙二醇二月桂酸酯或聚乙二醇二硬酸酯等的聚乙二醇二酯 类;山梨糖醇酐脂肪酸酯化合物;脂肪酸改质的聚酯化合物;三级胺改质的聚胺基甲酸酯 化合物;或者市售的商品。其中,该市售商品可为信越化学工业公司制造的产品,且其型号 为KP;道康宁东丽股份有限公司(DowCorningTorayCo.,Ltd.)制造的产品,且其型号 为SF-8427 ;共荣社油脂化学工业制造的产品,且其型号为Polyflow;得克姆股份有限公司 (TochemProductsCo.,Ltd.)制造的产品,且其型号为F-Top;大日本印墨化学工业制造的 产品,且其型号为Megafac;住友3M制造的产品,且其型号为Fluorade;或者旭硝子公司制 造的产品,且其型号为AsahiGuard或Surflon。该界面活性剂可单独一种或混合多种使 用。
[0147] 前述填充剂的具体例可包含玻璃或铝等。
[0148] 如述浩、着促进剂的具体例可包含乙烯基二甲氧基硅烷、乙烯基二乙氧基硅烷、 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-环氧丙氧基丙 基三甲氧基硅烷(信越化学制造的商品,且其型号为KBM-403)、3_环氧丙氧基丙基甲基二 乙氧基硅烷、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-甲基丙酰氧基丙基三甲氧基硅烷或3-巯丙基三甲氧基硅烷等的化 合物,或者上述化合物的任意组合。
[0149] 前述抗氧化剂的具体例可包含2,2_硫代双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、 2, 6-二-叔丁基苯酚或上述化合物的任意组合。
[0150] 前述防凝集剂的具体例可包含聚丙烯酸钠等的化合物。
[0151] 基于前述碱可溶性树脂(A)的使用量为100重量份,该添加剂(G)中的填充剂、密 着促进剂、抗氧化剂、防凝集剂或碱可溶性树脂(A)以外的聚合物的使用量不超过10重量 份,且较佳是不超过6重量份。
[0152] 黑色矩阵用的感光性树脂组合物的制备
[0153]黑色矩阵用的感光性树脂组合物的制备是将前述的碱可溶性树脂(A)、具有乙烯 性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶剂(D)、黑色颜料(E)及荧光增白剂(F)放置于 搅拌器中搅拌,使其均匀混合成溶液状态,必要时亦可添加添加剂(G),予以均匀混合后,即 可获得溶液状态的黑色矩阵用的感光性树脂组合物。
[0154] 其次,黑色矩阵用的感光性树脂组合物的制备方法并没有特别的限制。黑色颜料 (E)可直接加至由碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、溶 剂(D)及荧光增白剂(F)所组成的混合物中,而可分散形成前述溶液状态的感光性树脂组 合物。或者,先将部份的黑色颜料(E)加至由部份碱可溶性树脂(A)及部份溶剂(D)所组 成的混合物中,以形成颜料分散液。然后,将其余的碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基 的化合物(B)、光起始剂(C)、其余的溶剂(D)、剩余的黑色颜料及荧光增白剂(F)加至前述 的颜料分散液中,以制得溶液状态的感光性树脂组合物。
[0155] 其次,上述黑色颜料(E)的分散步骤可藉由珠磨机(beadsmill)或辊磨机(roll mill)等的混合器来进行。
[0156] 黑色矩阵的制备
[0157] 黑色矩阵是将上述的黑色矩阵用感光树脂组合物涂布在基板上,并依序进行预烤 处理、曝光处理、显影处理及后烤处理后即可制得。当所制得的黑色矩阵的膜厚为1ym时, 光学密度范围可为3. 0以上,较佳为3. 2至5. 5,且更佳为3. 5至5. 5。以下详述本发明的 黑色矩阵的制备方法。
[0158] 首先,藉由旋转涂布(spincoating)或流延涂布(castcoating)等的涂布方式, 将溶液状态的黑色矩阵用的感光性树脂组合物均匀地涂布在基板上,以形成涂膜。上述基 板的具体例可包含用于液晶显示装置等的无碱玻璃、钠钙玻璃、硬质玻璃(派勒斯玻璃)、 石英玻璃及于前述的玻璃上附着透明导电膜者;或者用于固体摄影装置等的光电变换装置 基板(例如:娃基板)等。
[0159] 形成涂膜之后,以减压干燥的方式去除大部份的溶剂。然后,以预烤(pre-bake) 的方式去除剩余的溶剂,以形成预烤涂膜。根据各成分的种类及比例的不同,前述的减压干 燥及预烤的条件随之改变。减压干燥一般是在小于200mmHg的压力下进行1秒至20秒,且 预烤是在70°C至110°C对涂膜加热处理1分钟至15分钟。
[0160] 接着,以具有特定图案的掩模对前述的预烤涂膜进行曝光处理。曝光处理所使用 的光线可为g线、h线或i线等的紫外光,且紫外光的照射装置可为(超)高压水银灯或金 属卤素灯。
[0161] 进行曝光处理后,将前述曝光后的预烤涂膜浸渍于21 °C至25 °C的显影液 (developingsolution)中,以去除上述未经曝光的部分的预烤涂膜,而可在基板上形成特 定的图案。
[0162] 前述的显影液可为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、硅 酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氢氧化四甲胺、氢氧化四乙胺、胆碱、 吡咯、哌啶或1,8-二氮杂二环-[5, 4, 0]-7-十一烯等的碱性化合物。该显影液的浓度一般 为0. 001重量百分比至10重量百分比,较佳为0. 005重量百分比至5重量百分比,且更佳 为〇. 01重量百分比至i重量百分比。
[0163] 进行显影处理后,将具有特定图案的基板以水洗净,并利用压缩空气或压缩氮气 风干上述的基板。然后,以热板或烘箱等加热装置进行后烤处理,即可于基板上形成黑色矩 阵。后烤处理的温度一般为150°C至250°C。当加热装置是使用热板时,其加热时间为5分 钟至60分钟;当加热装置是使用烘箱时,其加热时间为15分钟至150分钟。
[0164] 彩色滤光片的制备方法
[0165] 本发明的彩色滤光片的制备是先藉由旋转涂布、流延涂布或辊式涂布等涂布方 式,将溶液状态的彩色滤光片用的感光性树脂组合物均匀地涂布在前述具有黑色矩阵的基 板上,以形成涂膜。
[0166] 形成涂膜后,藉由减压干燥去除大部份的溶剂,且以预烤的方式去除剩余的溶剂, 以形成预烤涂膜。其中,根据各成分的种类或比例的不同,减压干燥及预烤的条件随之改 变。减压干燥一般是在OmmHg至200mmHg的压力下进行1秒至60秒,且预烤是在70°C至 110°C下对涂膜加热处理1分钟至15分钟。
[0167] 然后,以具有特定图案的掩模对前述的预烤涂膜进行曝光处理。曝光处理所使用 的光线可为g线、h线或i线等的紫外光,且紫外光的照射装置可为(超)高压水银灯或金 属卤素灯。
[0168] 进行曝光处理后,将前述曝光后的预烤涂膜浸渍于21 °C至25 °C的显影液 (developingsolution)中,以去除上述未经曝光的部分的预烤涂膜,而可在基板上形成特 定的图案。
[0169] 进行显影处理后,将具有特定图案的基板以水洗净,并利用压缩空气或压缩氮气 风干上述的基板。然后,以热板或烘箱等加热装置进行后烤处理。后烤处理的条件如前所 述,在此不另赘述。重复上述的步骤,以形
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