彩色滤光片用感光性树脂组合物及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明提供了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。特别是提供一种高对比度、良好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] 彩色滤光片通常可通过染色法、印刷法、电着法或颜料分散法等方法，将红、绿、蓝 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）。
[0004] 上述颜料分散法的工艺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，颜料分散法的工艺，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 化lackmatrix)。然后，将分散有红色颜料的感光性树脂（彩色光阻剂）通过旋转涂布方 式将该感光性树脂涂布在透明支持体上，通过光罩进行曝光，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、蓝等Ξ色像素。
[0005] 近年来，彩色液晶显示器的用途不再局限在个人计算机上，还广泛应用于彩色电 视及各种监视屏幕上（尤其是大尺寸的彩色液晶屏幕），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号公报所公开的内容中，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] 鉴于此，目前亟需发展一种同时具有高对比度、良好耐显影性及电压保持率的彩 色滤光片用的感光性树脂组合物，W克服目前彩色滤光片使用过程中遇到的上述问题。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的在于提供特殊的碱可溶性树脂及含乙締性不饱和基的化合物，通过 反应得到高对比度、良好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。
[0009] 为达到上述目的，本发明提供一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：
[0010] 碱可溶性树脂（A);
[0011] 含乙締性不饱和基的化合物度）；
[001引光起始剂似；
[001引颜料值）；及
[0014] 有机溶剂巧）；
[0015] 其中，所述碱可溶性树脂（A)包含第一碱可溶性树脂（A-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺结构：
[0016]
[0017] 在式（1)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;
[0018] X2及X3分别独立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相键结形成碳数为4至12的 脂肪族环；
[0019] 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；
[0020] *代表共价键；
[0021] 所述含乙締性不饱和基的化合物度）包含如式（2)所示的含环状酷亚胺化合物 (B-1)：
[0022]
[002引式似中，Ri与R2分别选自由氨原子及碳数为1至10的烷基所组成的群；或Ri与R2共同形成碳环。
[0024] 根据本发明一些优选的实施方式，基于所述碱可溶性树脂（A)的使用量为100重 量份，所述第一碱可溶性树脂（A-1)的使用量为30重量份至100重量份。
[00巧]根据本发明一些优选的实施方式，所述式（2)所示的含环状酷亚胺化合物度-1) 为式（6)所示的化合物；
[0026]
[0027] 式化）中，
[0028] R1及R2如式似所述；
[0029] R5表示自二胺基除去胺基所得的残基。
[0030] 根据本发明一些优选的实施方式，所述式（2)所示的含环状酷亚胺化合物度-1) 选自由式（5)及式（7)所示的化合物所组成的群；
[0031]
[0032] 式（5)中，
[0033] Ri及R2如式似所述；
[0034] R3表示碳数为1至6的亚烷基；
[0035] R4表示由多价簇基酸或其酸酢除去簇基或氧基二幾基所得的残基；
[0036] q表示1至6的整数；
[0037]
[0038] 式（7)中，
[003引 R义R2如式2所述；
[0040] R6表示碳数为2至10的亚烷基；
[0041] R7表示自二异氯酸醋中除去异氯酸醋所得的残基；
[0042] RS表示自二元醇中除去径基所得的残基。
[0043] 根据本发明一些优选的实施方式，基于所述碱可溶性树脂（A)的使用量为100重 量份，所述环状酷亚胺化合物度-1)的使用量为10重量份至100重量份。
[0044] 根据本发明一些优选的实施方式，基于所述碱可溶性树脂（A)的使用量为100重 量份；所述含乙締性不饱和基的化合物度）的使用量为40至400重量份；所述光起始剂（C) 的使用量为10重量份至100重量份；所述颜料（D)的使用量为30重量份至300重量份；所 述有机溶剂巧）的使用量为500重量份至5000重量份。
[0045] 根据本发明一些优选的实施方式，所述碱可溶性树脂（A)包含第二碱可溶性树脂 (A-2)，该第二碱可溶性树脂（A-2)，由第一混合物反应而获得，其中，该第一混合物包含具 有至少两个环氧基的环氧化合物（a-2-l)，W及具有至少一个簇酸基与至少一个乙締性不 饱和基的化合物（a-2-2)。
[0046] 根据本发明一些优选的实施方式，所述具有至少两个环氧基的环氧化合物 (a-2-l)包含如下式（8)所示的化合物、如下式（9)所示的化合物或上述两者的组合：
[0047]
[004引在式做中，
[004引 Yi、Y2、Y3及Y4分别独立地代表氨原子、面原子、碳数为1至5的烷基或烷氧基，或 者碳数为6至12的芳香基或芳烷基；
[0050]
[0051] 在式（9)中，
[005引 Y5至Y18分别独立地代表氨原子、面素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15 的芳香基，且η代表0至10的整数。
[0053] 根据本发明一些优选的实施方式，基于所述碱可溶性树脂（Α)的使用量总和为 100重量份，所述第二碱可溶性树脂（A-2)的使用量为ο重量份至70重量份。
[0054] 根据本发明一些优选的实施方式，所述彩色滤光片用感光性树脂组合物包含染料 (巧。
[00巧]根据本发明一些优选的实施方式，基于所述碱可溶性树脂（Α)的使用量总和为 100重量份，所述染料（巧的使用量为3重量份至30重量份。
[0056] 本发明还提供了一种彩色滤光片的制造方法，其是使用上述彩色滤光片用感光性 树脂组合物形成像素层。
[0057] 本发明还提供了一种彩色滤光片，其是由上述方法制得的。
[0058] 本发明再提供一种液晶显示装置，其包含上述的彩色滤光片。
[0059] 因此，本发明提供一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：
[0060] 碱可溶性树脂（Α);
[0061] 含乙締性不饱和基的化合物度）；
[00的]光起始剂似；
[0063] 颜料做；及
[0064] 有机溶剂巧）；
[0065]其中，上述碱可溶性树脂（Α)包含第一碱可溶性树脂（Α-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺结构：
[0066]
[0067] 在式（1)中，
[0068] 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;
[0069] X2及X3分别独立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相键结形成碳数为4至12的 脂肪族环；
[0070] 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；
[0071] *代表共价键；
[0072] 上述含乙締性不饱和基的化合物度）包含如式（2)所示的含环状酷亚胺化合物 (B-1)：
[0073]
[0074] 式似中，Ri与R2分别独立选自由氨原子及碳数为1至10的烷基所组成的群；或 Ri与R2共同形成碳环。
[00巧]本发明还提供一种彩色滤光片的制造方法，其是使用上述的彩色滤光片用感光性 树脂组合物形成像素层。
[0076] 本发明又提供一种彩色滤光片，其是由上述的方法所制得的。
[0077] 本发明再提供一种液晶显示装置，其包含上述的彩色滤光片。
【附图说明】
[007引图1为感光性树脂层对比测定状态（一）的示意图；
[0079] 图2为感光性树脂层对比测定状态（二）的示意图。
[0080] 主要附图标号说明：
[00引]1感光性树脂层 [00的]2偏光板
[008引 3偏光板
[0084] 4 光源
[00财 5辉度计。
【具体实施方式】
[0086] W下将通过具体的实施例及说明书附图详细地说明本发明的实施过程和产生的 有益技术效果，目的在于帮助阅读者更好地理解本发明的实质和特点，但是不作为对本案 可实施范围的限定。
[0087] 本发明提供一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：
[008引碱可溶性树脂（A);
[0089] 含乙締性不饱和基的化合物度）；
[0090] 光起始剂似；
[0091] 颜料做；及
[0092]有机溶剂巧）；
[0093] 其中，上述碱可溶性树脂（A)包含第一碱可溶性树脂（A-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺结构：
[0094]
[009引在式（1)中，
[0096] 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;
[0097] X2及X3分别独立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相键结形成碳数为4至12的 脂肪族环；
[0098] 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；
[0099] *代表共价键；
[0100] 上述含乙締性不饱和基的化合物度）包含如式（2)所示的含环状酷亚胺化合物 (B-1)：
[0101]
[010引式似中，Ri与R2分别独立选自由氨原子及碳数为1至10的烷基所组成的群；或Ri与R2共同形成碳环。
[0103] 根据本发明的碱可溶性树脂（A)包括第一碱可溶性树脂（A-1)及可选择性地包含 第二碱可溶性树脂（A-2)。
[0104] 第一碱可溶性树脂（A-1)是由混合物共聚合形成，其中，该混合物包含具有受 阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)及具有一个或一个W上簇酸基的乙締性不饱和单体 (a-1-2)〇
[0105] 此外，上述混合物可选择性地包含具有受阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)与具有 一个或一个W上簇酸基的乙締性不饱和单体（a-1-2)W外的其它可共聚合的乙締性不饱 和单体（a-1-3)。
[0106] 本发明的具有受阻胺结构式（1)的乙締性单体（a-1-l)的详细叙述如下：
[0107]
[010引在式（1)中，
[0109]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;
[0110]X2及X3分别独立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相键结形成碳数为4至12的 脂肪族环；
[0111]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；
[0112] *代表共价键。
[0113] 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，Xi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、 乙基、正丙基、异丙基、正下基、叔下基、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、α-糞基或β-糞基。当Xi及X4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、苯乙基、α-甲基卞基或2-苯基丙烷-2-基 (2-Phenylpropan-2-yl)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 具体例可为乙酷基或苯甲酯基。
[0114] 本发明的Xi优选为氨原子、碳数为1至5的烷基或氧自由基，更优选为氨原子、氧 自由基及甲基。
[0115] 其次，式（1)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X3优选为甲基。
[0116] 具有如式（1)所示具有受阻胺结构的乙締性单体可为具有如下式（1-1)及（1-2) 所示结构的化合物：
[0117]
[0118] 在式（1-1)及（1-2)中，Xs及X7分别独立地代表氨原子或甲基；X6代表亚甲基或 碳数为2至5的亚烷基成代表如式（1)所示的结构；X9代表-C0NH- *、-S02-、-S02NH- *， 其中*代表与键结的共价键；Xe优选为亚乙基或亚丙基，更优选为亚乙基；S为0至8的 整数，优选为0至6。
[0119] 如式（1-1)所示具有受阻胺结构的乙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：
[0120]
[0121]
[0122] 在式（1-1-1)至（1-1-7)中，Xs的定义如前所述，在此不另寶述。
[0123] 如式（1-?所示具有受阻胺结构的乙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：
[0124]
[012引在式（1-2-1)至（1-2-4)中，X,的定义如前所述，在此不另寶述。
[0126] 本发明具有受阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)可为4-甲基丙締酷胺 基-2, 2,6,6-四甲基-赃晚（4-methac巧lamid〇-2, 2,6,G-tetramethylpiperidine)，或者 2,2,6,6-四甲基-赃晚基丙締酸甲醋；即前述式（1-1-1)，且Xs代表甲基或1，2,2,6,6-五 甲基-赃晚基丙締酸甲醋；即前述式（1-1-2)，且Xs代表甲基。
[0127] 上述具有受阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)可单独一种或混合多种使用。
[0128] 基于具有受阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)及下述具有一个或一个W上簇酸基 的乙締性不饱和单体（a-1-2)与其它可共聚合的乙締性不饱和单体（a-1-3)的总使用量为 100重量份，该具有受阻胺结构的乙締性单体（a-1-l)的使用量为3重量份至45重量份，优 选为4重量份至40重量份，更优选为5重量份至35重量份。
[0129] 本发明的具有一个或一个W上簇酸基的乙締性不饱和单体（a-1-2)可包含但不限 于丙締酸、甲基丙締酸（methacrylicacid;MAA)、下締酸、α-氯丙締酸、乙基丙締酸、肉桂 酸、2-丙締酷乙氧基下二酸醋或2-甲基丙締酷乙氧基下二酸醋（2-methac巧loylo巧ethyl succinatemonoester;H0M巧等不饱和一元簇酸化合物；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不饱和二元簇酸（酢）化合物；Ξ个簇酸基W上的不饱 和多元簇酸（酢）化合物。上述具有一个或一个W上簇酸基的乙締性不饱和单体（a-1-2) 可单独一种或混合多种使用。
[0130] 优选地，该具有一个或一个W上簇酸基的乙締性不饱和单体（a-1-2)选自于丙締 酸、甲基丙締酸、2-丙締酷乙氧基下二酸醋或2-甲基丙締酷乙氧基下