彩色滤光片用感光性树脂组成物的制作方法

文档序号:2760126阅读:175来源:国知局
专利名称:彩色滤光片用感光性树脂组成物的制作方法
技术领域
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成物。特别是提供一种曝光时的感度佳,显影后在基板上未曝光的部分及遮光层上的残渣量少,所形成的彩色滤光片的耐热性佳的彩色滤光片用感光性树脂组成物。
背景技术
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办公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。
通常,彩色滤光片可由染色法、印刷法、电着法、颜料分散法等方法,将红、绿、蓝等画素形成在透明玻璃基板上而制得。一般而言,为提高彩色滤光片的对比度,可在画素着色层间再配置遮光层(或称黑色矩阵)。
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成物,最后将该树脂组成物形成画素着色层。颜料分散法的制程,通常先在玻璃基板等透明支持体上,以铬、氧化铬等金属或感光性树脂遮光膜形成遮光层(black matrix),然后再将分散了红色颜料的感光性树脂(彩色光阻剂)由旋转涂布方式将该感光性树脂涂布在透明支持体上,由光罩进行曝光,曝光后进行显影处理即可得红色画素;再以同样的操作方式,即重复由涂布、曝光、显影的方式即可在支持体上分别制得红、绿、蓝等三色画素。
颜料分散法的制程中,所使用的感光性树脂组成物的具体例如该感光性树脂组成物是由颜料、碱可溶性树脂、多官能性单体、光起始剂及溶剂所组成,其中,多官能性单体一般为公知的多官能性单体,如二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa-acrylate,相关文献如日本特开平5-333544号特许公报)或含羧基及5个不饱和官能基的多官能性单体(相关文献如日本特开平10-332929号特许公报)。
近年,彩色液晶显示器的用途不仅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电视),而在此应用领域中,一般皆伴随有高彩度、高对比的要求。为达到此要求,一般的对应方式,是在彩色滤光片用感光性树脂组成物中,使用高浓度或低平均粒径的颜料。
然在应用高浓度化或低平均粒子径颜料所分散的感光性树脂组成物中,若仅使用上述二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexa-acrylate),则易发生曝光时的感度差、显影后在基板上未曝光的部分及遮光层上的残渣量多等问题点。而使用上述含羧基及5个不饱和官能基的多官能性单体,虽可稍微改善显影后残渣问题,但是其仍有感度差等问题。

发明内容
本发明的目的在于提供一种液晶显示器的彩色滤光片用感光性树脂组成物。特别是提供一种曝光时感度佳,显影后在基板上未曝光的部分及遮光层上的残渣量少,所形成的彩色滤光片的耐热性佳的彩色滤光片用感光性树脂组成物。
为实现上述目的,本发明提供的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其组成物包含碱可溶性树脂(A);含乙烯性不饱和基的化合物(B);光起始剂(C);有机溶剂(D);以及颜料(E);其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物(B-1); 结构式(1)式中,R1表示氢原子或甲基。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少8个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少9个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有至少2个羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含结构式(2)所表示的化合物; 结构式(2)式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示含羧基的脂肪族或脂环式或芳香族结构。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)中的R2可为结构式(3)所表示的化合物; 结构式(3)式中,R3表示脂肪族或脂环式或芳香族结构。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该碱可溶性树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布,将分子量介于700~48,000的树脂讯号的积分总面积当作100重量%时,其分子量介于2,500~5,000的占16重量%以下,分子量介于16,000~30,000的占16重量%以上。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)进一步包含同一分子内具有1至6个结构式(1)所表示的官能基的化合物。
所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)进一步包含同一分子内具有羧基及1至6个结构式(1)所表示的官能基的化合物。
以下逐一对本发明各组成做详细的说明碱可溶性树脂(A)本发明的碱可溶性树脂(A)是由含一个或一个以上羧基的乙烯性不饱和单体(a-1)5~50重量份,以及其它可共聚合的乙烯性不饱和单体(a-2)95~50重量份所共聚合而成,且单体(a-1)及单体(a-2)合计100重量份。
上述含一个或一个以上羧基的乙烯性不饱和单体(a-1)的具体例如丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸及肉桂酸等的不饱和一元羧酸类;马来酸、马来酸酐、富马酸、衣康酸、衣康酸酐、柠康酸及柠康酸酐等的不饱和二元羧酸(酐)类;3价以上的不饱和多价羧酸(酐)类等等。
其中所列举的是以丙烯酸、甲基丙烯酸、2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯为较佳。该等含一个或一个以上羧基的乙烯性不饱和单体可单独一种或混合复数种使用。
上述其它可共聚合的乙烯性不饱和单体(a-2)的具体例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯等的芳香族乙烯基化合物;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、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类;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、丙烯酸第二丁酯、甲基丙烯酸第二丁酯、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、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxy triethylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxytriethylene glycol methacrylate)、甲基丙烯酸十二烷基酯(laurylmethacrylate)、甲基丙烯酸十四烷基酯(tetradecyl methacrylate)、甲基丙烯酸十六烷基酯(cetyl methacrylate)、甲基丙烯酸十八烷基酯(octadecylmethacrylate)、甲基丙烯酸二十烷基酯(eicosyl methacrylate)、甲基丙烯酸二十二烷基酯(docosyl methacrylate)等的不饱和羧酸酯类;丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸N,N-二乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸N,N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸N,N-二丁基氨基丙酯、甲基丙烯酸N,异-丁基氨基乙酯等不饱和羧酸氨烷酯类;丙烯酸环氧丙基酯、甲基丙烯酸环氧丙基酯等不饱和羧酸环氧丙基酯类;乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等的羧酸乙烯酯类;乙烯基甲醚、乙烯基乙醚、烯丙基环氧丙基醚、甲代烯丙基环氧丙基醚等不饱和醚类;丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亚乙烯等的氰化乙烯基化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、α-氯丙烯酰胺、N-羟乙基丙烯酰胺、N-羟乙基甲基丙烯酰胺等的不饱和酰胺;1,3-丁二烯、异戊烯、氯化丁二烯等的脂肪族共轭二烯类。
其中所列举的是以苯乙烯、N-苯基马来酰亚胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸2-羟基乙酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯较佳。该等其它可共聚合的乙烯性不饱和单体可单独一种或混合复数种使用。
本发明的碱可溶性树脂(A),以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布,将分子量介于700~48,000的树脂讯号的积分总面积当作100重量%,分子量介于2,500~5,000的占16重量%以下,较佳为15重量%以下,更佳为14重量%以下;分子量介于16,000~30,000的占16重量%以上,较佳为18重量%以上,更佳为20重量%以上。
本发明的碱可溶性树脂(A)在制造时所使用的溶剂,一般较常用的具体例如乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、二甘醇甲醚、二甘醇乙醚、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇乙醚、丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、一缩二丙二醇甲醚、一缩二丙二醇乙醚、一缩二丙二醇正丙醚、一缩二丙二醇正丁醚、二缩三丙二醇甲醚(tripropylene glycol mono methylether)、二缩三丙二醇乙醚(tripropylene glycol mono ethyl ether)等的(聚)亚烷基二醇单烷醚类;乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇乙醚醋酸酯等(聚)亚烷基二醇单烷醚醋酸酯类;二甘醇二甲醚、二甘醇甲乙醚、二甘醇二乙醚、四氢呋喃等其它醚类;甲乙酮、环己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮类;2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯等乳酸烷酯类;2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、羟基乙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸正丙酯、乙酸异丙酯、乙酸正丁酯、乙酸异丁酯、乙酸正戊酯、乙酸异戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸异丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等其它酯类;甲苯、二甲苯等芳香族碳氢化合物类;N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等羧酸酰胺类等等。
其中所列举的是以丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯较佳。该等溶剂可单独一种或混合复数种使用。
碱可溶性树脂(A)制造时所使用的起始剂,一般为自由基形聚合起始剂,具体例如2,2’-偶氮双异丁腈(2,2’-azobisisobutyronitrile)、2,2’-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)[2,2’-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile)]、2,2’-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)[2,2’-azobis-(4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile)]、2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(2,2’-azobis-2-methyl butyronitrile)等偶氮(azo)化合物;过氧化二苯甲酰(benzoylperoxide)等过氧化合物。
含乙烯性不饱和基的化合物(B)基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B)的使用量一般为30~500重量份,较佳为50~460重量份,更佳为80~400重量份。
本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物(B-1); 结构式(1)式中,R1表示氢原子或甲基。
其中,化合物(B-1)的羧基一般为1个或1个以上,较佳为2个或2个以上;而上记结构式(1)所表示官能基,一般为至少7个以上,较佳为至少8个以上,最佳为至少9个以上。
上述的化合物(B-1)包含结构式(2)所表示的化合物; 式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示含羧基的脂肪族或脂环式或芳香族结构。
上述化合物(B-1)中的R2可为结构式(3)所表示的化合物;
结构式(3)式中,R3表示脂肪族或脂环式或芳香族结构。
该等的化合物(B-1),可经由二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯与四羧酸二酐反应而得,其中,四羧酸二酐具体例如乙烷四羧酸二酐、丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,3-二氯-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-环丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐、1,2,4,5-环己烷四羧酸二酐、1,2,5,6-环己烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二环己基四羧酸二酐、二环庚烷四羧酸二酐、3,3’-二环己基-1,1’,2,2’-四羧酸二酐、2,3,5-三羧基环戊基醋酸二酐、3,5,6-三羧基降冰片烷-2-醋酸二酐、2,3,4,5-四氢呋喃四羧酸二酐、四环[6.2.11,3.02,7]十二烷-4,5,9,10-四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氢萘-1-琥珀酸二酐、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-7-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-8-乙基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、1,3,3a,4,5,9b-六氢-5,8-二甲基-5-(四氢-2,5-二氧代-3-呋喃基)-萘[1,2-c]-呋喃-1,3-二酮、5-(2,5-二氧代四氢呋喃基)-3-甲基-3-环己烯-1,2-二羧酸二酐、二环[2.2.2]-辛-7-烯-2,3,5,6-四羧酸二酐、二环[3.3.0]-辛烷-2,4,6,8-四羧酸二酐、3-氧杂二环[3.2.1]-辛烷-2,4-二酮-6-螺-3’-(四氢呋喃-2’,5’-二酮)等的脂肪族及脂环式四羧酸二酐类;均苯四甲酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,3,3’,4-二苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-联苯砜四羧酸二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、1,4,5,8-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-蒽四羧酸二酐、1,2,5,6-蒽四羧酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚酸二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1,1,3,3,3-六氟-2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)二甲基硅烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)二苯基硅烷二酐、2,3,4,5-吡啶四羧酸二酐、2,6-双(3,4-二羧基苯基)吡啶二酐、3,3’-4,4’-二苯基甲烷四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基乙烷四羧酸二酐、3,3’-4,4’-二苯基丙烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二甲基二苯基硅烷四羧酸二酐、3,3’,4,4’-四苯基硅烷四羧酸二酐、1,2,3,4-呋喃四羧酸二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯甲烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯乙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯甲基)二苯丙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯甲烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯乙烷二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯硫醚二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯砜二酐、4,4’-双(3,4-二羧基苯氧基)二苯丙烷二酐、3,3’,4,4’-全氟亚丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-全氟异亚丙基二苯二酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基四羧酸二酐、双(苯二酸)苯膦氧化物二酐、双(苯二酸)苯硫氧化物二酐、p-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、m-伸苯基-双(三苯基苯二酸)二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基醚二酐、双(三苯基苯二酸)-4,4’-二苯基甲烷二酐、乙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、丙二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,4-丁二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,6-己二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、1,8-辛二醇-双(脱水偏苯三酸酯)、2,2-双(4-羟苯基)丙烷-双(脱水偏苯三酸酯)等的芳香族的四羧酸二酐类。
上述化合物(B-1)的具体例如日本东亚合成株式会社制,编号为TO-2323、TO-2324、TO-2325、TO-2326、TO-2327以及TO-2328等的化合物。该等化合物(B-1)中,因其含羧基数量多,使用在彩色滤光片用感光性树脂组成物中,可以增加碱可溶性,大幅改善在基板上未曝光的部分及遮光层(black matrix)上的残渣情形,并提升显影速度;而且其含乙烯性不饱和基的数量较多,曝光时的感度较佳,可以提高画素着色图案的架桥性,并提升感光性树脂组成物的着色能力,减少颜料的使用量。
基于碱可溶性树脂(A)100重量份,上述化合物(B-1)的使用量一般为10~300重量份,较佳为20~280重量份,更佳为30~250重量份。当上述化合物(B-1)的使用量低于10重量份,则感光性树脂组成物的曝光时的感度差,显影后在基板上未曝光的部分及遮光层上的残渣量多;当使用量高于300重量份,则所形成的彩色滤光片的耐热性不佳。使用上述化合物(B-1),并进一步配合本发明中的碱可溶性树脂(A)的特定分子量分布时,可以更进一步提升耐热性、减少色度变化,其分子量分布系以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布,分子量介于700~48,000的树脂讯号的积分总面积当作100重量%,分子量介于2,500~5,000的占16重量%以下,分子量介于16,000~30,000的占16重量%以上。或,碱可溶性树脂(A)的聚合过程中采用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、N-环己基马来酰亚胺等马来酰亚胺类单体,亦可以提升耐热性、减少色度变化。
本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B),除上述化合物(B-1)外,可以进一步添加其它的硬化性单体(B-2),如于同一分子内具1~6个结构式(1)所表示官能基的乙烯性不饱和基的化合物。
其中,于同一分子内具1个结构式(1)所表示官能基的乙烯性不饱和基的化合物的具体例如丙烯酰胺、(甲基)丙烯酰吗啉、(甲基)丙烯酸-7-氨基-3,7-二甲基辛酯、异丁氧基甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸异冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、叔辛基(甲基)丙烯酰胺、二丙酮(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、N,N-二甲基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羟丙酯、乙烯基己内酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚单(甲基)丙烯酸乙二醇酯、聚单(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)内烯酸冰片酯。
于同一分子内具2~6个结构式(1)所表示官能基的乙烯性不饱和基的化合物的具体例如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的三(2-羟乙基)异氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧乙烷(以下简称EO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、环氧丙烷(以下简称PO)改性的三(甲基)丙烯酸三羟甲基丙酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(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、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羟甲基丙酯、EO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的双酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的氢化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改性的甘油三丙酸酯、EO改性的双酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚缩水甘油醚(甲基)丙烯酸酯等等。
于同一分子内具有羧基及1~6个结构式(1)所表示官能基的乙烯性不饱和基的化合物的具体例如日本东亚合成株式会社制,编号为TO-1382等的化合物。
前述所列举的含乙烯性不饱和基的化合物(B-2)乃以三丙烯酸三羟甲基丙酯、EO改性的三丙烯酸三羟甲基丙酯、PO改性的三丙烯酸三羟甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改性的二季戊四醇六丙烯酸酯、四丙烯酸二三羟甲基丙酯、PO改性的甘油三丙酸酯及日本东亚合成株式会社制TO-1382较佳。该等含乙烯性不饱和基的化合物可单独一种或混合复数种使用。
基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明的含乙烯性不饱和基的化合物(B)中,可进一步添加上述其它的硬化性单体(B-2),且其使用量一般为20~200重量份,较佳为30~180重量份,更佳为50~150重量份。当含乙烯性不饱和基的化合物(B)中,进一步添加其它的硬化性单体(B-2)时,且其使用量介于20~200重量份,则可以更进一步提升彩色滤光片的耐热性。
光起始剂(C)基于含乙烯性不饱和基的化合物(B)100重量份,本发明光起始剂(C)的使用量一般为10~150重量份,较佳为20~120重量份,更佳为30~100重量份。
上述光起始剂(C)可选自苯乙酮系化合物(acetophenone)或二咪唑系化合物(biimidazole)。
其中,苯乙酮系化合物如对二甲胺苯乙酮(p-dimethylamino-acetophenone)、α,α’-二甲氧基氧化偶氮苯乙酮(α,α’-dimethoxyazoxyacetophenone)、2,2’-二甲基-2-苯基苯乙酮(2,2’-dimethyl-2-phenylacetophenone)、对甲氧基苯乙酮(p-methoxyacetophenone)、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代-1-丙酮(2-methyl-1-(4-methylthio phenyl)-2-morpholino propane-1-on)、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮[2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanone]。
而二咪唑系化合物(biimidazole)如2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(邻-氟苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-fluorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(邻-甲基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methyl phenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl biimidazole]、2,2’-双(邻-甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(邻-乙基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(o-ethylphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(对甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(p-methoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(2,2’,4,4’-四甲氧基苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,2’,4,4’-tetramethoxyphenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenyl-biimidazole]、2,2’-双(2-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]、2,2’-双(2,4-二氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑[2,2’-bis(2,4-dichlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazole]等。
其中,以2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮、2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑并用的光起始剂效果较佳。
本发明的彩色滤光片用感光性树脂组成物中,可进一步添加二苯甲酮(benzophenone)系化合物为光起始剂,如噻吨酮(thioxanthone)、2,4-二乙基噻吨酮(2,4-diethylthioxanthanone)、噻吨酮-4-砜(thioxanthone-4-sulfone)、二苯甲酮(benzophenone)、4,4’-双(二甲胺)二苯甲酮[4,4’-bis(dimethylamino)benzophenone]、4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮[4,4’-bis(diethylamino)benzophenone]等。
其它尚有苯偶酰(benzil)、乙酰基(acetyl)等的α-二酮(α-diketone)类;二苯乙醇酮(benzoin)等的酮醇(acyloin)类;二苯乙醇酮甲醚(benzoinmethylether)、二苯乙醇酮乙醚(benzoin ethylether)、二苯乙醇酮异丙醚(benzoin isopropyl ether)等的酮醇醚(acyloin ether)类;2,4,6-三甲基苯酰二苯基膦氧化物(2,4,6-trimethyl-benzoyl diphenylphosphineoxide)、双-(2,6-二甲氧基苯酰)-2,4,4-三甲基苯基膦氧化物[bis-(2,6-dimethoxy-benzoyl)-2,4,4-trimethylbenzyl phosphineoxide]等的酰膦氧化物(acylphosphineoxide)类;蒽醌(anthraquinone)、1,4-萘醌(1,4-naphthoquinone)等的醌(quinone)类;苯酰甲基氯(phenacyl chloride)、三溴甲基苯砜(tribromomethyl phenylsulfone)、三(三氯甲基)-s-三嗪[tris(trichloromethyl)-s-triazine]等的卤化物;二-叔丁基过氧化物(di-tertbutylperoxide)等的过氧化物。
其中以二苯甲酮(benzophenone)系化合物最佳,尤以4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮效果最佳。
有机溶剂(D)本发明的彩色滤光片用感光性树脂组成物系以前述碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)及后述的颜料(E)为必要成份,并可视需要加入后述的添加物成份。
通常,是将颜料(E)以外的各成份溶解于适当的有机溶剂(D)中,调制成液状组成物,再加入颜料(E)均匀混合。前述溶剂(D)的选择上,需选择可溶解碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B),以及光起始剂(C),且不与该等成份相互反应,并具有适当的挥发性。
基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明感光性树脂组成物的溶剂(D)的使用量一般为500~5,000重量份,较佳为800~4,500重量份,更佳为1,000~4,000重量份。
上述溶剂(D)可选自前述碱可溶性树脂(A)聚合过程中所使用的溶剂,在此不赘述。其中亦以丙二醇甲醚醋酸酯、3-乙氧基丙酸乙酯较佳。该等溶剂可单独一种或混合复数种使用。
颜料(E)基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明的颜料(E)的使用量一般为100~800重量份,较佳为150~600重量份,更佳为200~500重量份,且尤以250~450重量份最佳。
本发明的颜料(E)可为无机颜料或有机颜料。无机颜料为有金属氧化物、金属络盐等的金属化合物,具体例如铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、亚铅、锑等的金属氧化物,以及前述金属的复合氧化物。
有机颜料的具体例如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.颜料橙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1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,14,1 5,1 6,17,1 8,19,21,22,23,30,31,32,37,38,40,41,42,48:1,48:2,48:3,48:4,49:1,49:2,50:1,52:1,53:1,57,57:1,57:2,58:2,58:4,60:1,63:1,63:2,64:1,81:1,83,88,90:1,97,101,102,104,105,106,108,112,113,114,122,123,144,146,149,150,151,155,166,168,170,171,172,174,175,176,177,178,179,180,185,187,188,190,193,194,202,206,207,208,209,215,216,220,224,226,242,243,245,254,255,264,265。
C.I.颜料紫1,19,23,29,32,36,38,39。
C.I.颜料蓝1,2,15,15:3,15:4,15:6,16,22,60,66。
C.I.颜料绿7,36,37。
C.I.颜料棕23,25,28。
C.I.颜料黑1,7。
前述颜料可单独一种或混合两种或两种以上使用。
本发明彩色滤光片用感光性树脂组成物中,颜料(E)的一次粒子的平均粒子径较佳为10~200nm,更佳为20~150nm,最佳为30~130nm。
本发明彩色滤光片用感光性树脂组成物中,颜料一次粒子的平均粒径的微细化手段的具体例如将颜料以机械研磨进行粉碎细化(简称研磨法);或将颜料溶解在良溶媒中,再投入贫溶媒,用以将较微细粒径的颜料析出(简称析出法);或在颜料合成过程中,制造出较微细粒径的颜料(简称合成析出法)等等。
本发明的颜料(E),依据所期望者,亦可伴随使用分散剂。此等分散剂例如阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、聚硅氧烷系、氟系等的界面活性剂。
其中,界面活性剂的具体例如聚环氧乙烷十二烷基醚、聚环氧乙烷硬脂酰醚、聚环氧乙烷油醚等的聚环氧乙烷烷基醚类;聚环氧乙烷辛基苯醚、聚环氧乙烷壬基苯醚等的聚环氧乙烷烷基苯醚类;聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等的聚乙二醇二酯类;山梨糖醇酐脂肪酸酯类;脂肪酸改性的聚酯类;3级胺改性的聚胺基甲酸酯类;以下为商品名KP(信越化学工业制)、SF-8427(Toray Dow Corning Silicon制)、普利弗隆(Polyflow,共荣社油脂化学工业制)、爱夫多普[F-Top,得克姆公司制(Tochem Products Co.,Ltd.)]、美卡夫克(Megafac,大日本印墨化学工业制)、弗洛多(Fluorade,住友3M制)、阿魏卡多(Asahi Guard)、萨弗隆(Surflon,旭硝子制)等等。该等界面活性剂可单独一种或混合复数种以上使用。
本发明感光性树脂组成物中为提高涂布性,亦可伴随使用界面活性剂。基于碱可溶性树脂(A)100重量份,该界面活性剂的使用量一般为0~6重量份,较佳为0~4重量份,更佳为0~3重量份,上述界面活性剂的举例同前述颜料(E)中所使用的界面活性剂,在此不赘述。
此外,本发明的感光性树脂组成物中,可依需要添加各种添加物,例如填充剂、碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等。其中,基于碱可溶性树脂(A)100重量份,本发明的填充剂、碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物、密着促进剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防凝集剂等添加物的使用量一般为0~10重量份,较佳为0~6重量份,更佳为0~3重量份。
此等添加物的具体例如玻璃、铝的填充剂;聚乙烯醇、聚乙二醇单烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯等的碱可溶性树脂(A)以外的高分子化合物;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、3-环氧丙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-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基硅烷、3-氢硫基丙基三甲氧基硅烷等密着促进剂;2,2-硫代双(4-甲基-6-t-丁基苯酚)、2,6-二-t-丁基苯酚等的抗氧化剂;2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羟基苯基)-5-氯苯並三唑、烷氧基苯酮等紫外线吸收剂;及聚丙烯酸钠等防凝集剂。
本发明的彩色滤光片用感光性树脂组成物系将上述成份(A)~(E)于搅拌器中均匀混合成溶液状态,并可依需要加入界面活性剂、密着助剂等其它添加剂。
本发明的彩色滤光片的形成方法,是由回转涂布、流延涂布或辊式涂布等涂布方式,将上述混合成溶液状态的彩色滤光片用感光性组成物涂布在基板上。涂布后,先以减压干燥的方式,去除大部分的溶剂,再以预烤(pre-bake)方式将溶剂去除而形成一预烤涂膜。其中,减压干燥及预烤的条件,依各成份的种类,配合比率而异,通常,减压干燥乃在0~200mmHg的压力下进行1秒钟~60秒钟,而预烤是在70~110℃温度下进行1分钟~15分钟。预烤后,该预烤涂膜介于所指定的光罩(mask)间曝光,于23±2℃温度下浸渍于显影液15秒~5分钟进行显影,不要的部分除去而形成图案。曝光使用的光线,以g线、h线、i线等的紫外线为佳,而紫外线装置可为(超)高压水银灯及金属卤素灯。
前述基板的具体例如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)、石英玻璃及于此等玻璃上附着透明导电膜;或用于固体摄影装置等的光电变换装置基板(如硅基板)等等。此等基板一般是先形成隔离各画素着色层的黑色矩阵(black matrix)。
再者,显影液的具体例如氢氧化钠,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,氢氧化四甲铵,氢氧化四乙铵,胆碱,吡咯,呱啶,1,8-二氮杂二环-(5,4,0)-7-十一烯等碱性化合物所构成的碱性水溶液,其浓度一般为0.001~10重量%,较佳为0.005~5重量%,更佳为0.01~1重量%。
使用此等碱性水溶液所构成的显影液时,一般是于显影后再以水洗净,其次以压缩空气或压缩氮气将图案风干。
之后再以热板或烘箱等加热装置作最后的加热处理(post-bake)。所定加热温度为150~250℃,使用热板时加热时间为5分钟~60分钟,使用烘箱加热时的加热时间为15分钟~150分钟。
各色(主要包括红、绿、蓝三色)重复上述步骤,便可制得彩色滤光片的画素着色层。其次,在画素着色层上以220℃至250℃温度的真空下形成ITO(氧化铟锡)蒸镀膜,必要时,对ITO膜施行蚀刻暨布线后,再涂布液晶配向膜用聚酰亚胺,进而烧成,即可作为液晶显示器用的彩色滤光片。
具体实施例方式
本发明的技术内容、特点与功效,在以下配合实施例及比较例的说明,将可更清楚的得到了解。
合成例A-1在一容积1000毫升的四颈锥瓶上设置氮气入口、搅拌器、加热器、冷凝管及温度计,并导入氮气且依表一所示用量加入进料组成物,上述进料组成物包括2-甲基丙烯酰乙氧基丁二酸酯单体(以下简称HOMS)15重量份、甲基丙烯酸单体(以下简称MAA)10重量份、苯乙烯单体(以下简称SM)10重量份、甲基丙烯酸苯甲酯单体(以下简称BzMA)40重量份、甲基丙烯酸2-羟基乙酯单体(以下简称HEMA)15重量份、丙烯酸甲酯单体(以下简称MA)10重量份,以及溶剂3-乙氧基丙酸乙酯(以下简称EEP)200重量份。其中,单体混合物的入料方式为一次全部添加。
当四颈锥瓶内容物被搅拌时,油浴温度被提升至100℃,然后依表一所示将聚合用起始剂2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈(以下简称AMBN)4重量份溶于有机溶剂EEP中,并以五等份的量在一小时间隔添加在四颈锥瓶中。
聚合过程的反应温度维持100℃,聚合时间6小时。聚合完成后,将聚合产物自四颈锥瓶中取出,将溶剂脱挥,可得碱可溶性树脂A-1,以凝胶渗透色层分析法测定分子量分布,所得结果示于表1。
合成例A-2~A-4
同合成例A-1的操作方法,不同之处是改变聚合用单体的种类及混合用量,其配方、反应条件及分子量分布载于表1。
实施例1使用前述合成例所得的碱可溶性树脂(A-1)100重量份(固形份)、表二所示的TO-2325(以下简称B-1-1)150重量份、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮(以下简称C-1)30重量份、2,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑(以下简称C-2)30重量份、4,4’-双(二乙胺)二苯甲酮(以下简称C-3)25重量份、绿色颜料[以下简称E-1,组成为C.I.G36/C.I.Y150(70/30),日本特殊色料制,商品名MULCO 2323,一次粒子的平均粒子径121nm]210重量份及绿色颜料[以下简称E-2,组成为C.I.G36/C.I.Y150(46/54),日本特殊色料制,商品名MULCO 2324,一次粒子的平均粒子径128nm]90重量份的混合物,加入溶剂3-乙氧基丙酸乙酯(以下简称D-1)2,000重量份及丙二醇甲醚醋酸酯(以下简称D-2)500重量份后,以摇动式搅拌器,加以溶解混合,即可调制而得彩色滤光片用感光性树脂组成物,该感光性树脂组成物以下记的各测定评价方式进行评价,所得结果如表2所示。
评价方式(一)分子量分布测定依据Waters Company的凝胶渗透色层分析法GPC,并依以下条件测定管柱KD-806M检出器Waters RI-2410移动相THF(流速1.0c.c./min)
以标准分子量的聚苯乙烯作为测定标准。
本发明所指的树脂分子量是由GPC测定而得,即在GPC的测定范围,分子量介于700~48,000的树脂讯号(intensity)的积分总面积当作100%,其中,分别测定分子量介于2,500~5,000及分子量介于16,000~30,000的占全部树脂的含量(重量%)。
(二)感度将感光性树脂组成物以旋转涂布的方式,涂布在100mm×100mm的玻璃基板上,先进行减压干燥,压力100mmHg、时间30秒钟,然后再进行预烤,温度80℃、时间2分钟,可形成一膜厚2.5tm的预烤涂膜。
以光学浓度等级差表(transparent step wedge,Stouffer公司制,型号T2115,光学浓度等级差分为21等)贴紧上述的预烤涂膜,用20W高压水银灯以400mJ/cm2的光量照射后,再浸渍于23℃的显影液1分钟显影,以纯水洗净,观察显影的情况(以等级数作为判断感度的依据,在此评估法中,等级数越多表示感度越高)。
○等级数9~21△等级数7~8×等级数1~6(三)残渣将评价方式(二)的预烤涂膜以指定的光罩图案(mask)贴紧上述的预烤涂膜,用紫外光(曝光机Canon PLA-501F)以100mJ/cm2的光量照射后,再浸渍于23℃的显影液1分钟显影,将基板上未曝光的部分除去,以纯水洗净,再以235℃后烤80分钟,即可在玻璃基板上形成所要的感光性树脂图案,以显微镜观察,确定未曝光的部分是否有残渣存在。
○无残渣△少许残渣×残渣很多(四)耐热性将评价方式(二)中所得的预烤涂膜以紫外光(曝光机CanonPLA-501F)100mJ/cm2的光量照射该预烤涂膜后,再浸渍于23℃的显影液1分钟,以纯水洗净,再以235℃后烤80分钟,即可在玻璃基板上形成一膜厚2.0μm的感光性树脂层。
其次,以色度计(大冢电子公司制,型号MCPD)测定其色度(L*,a*,b*),然后于250℃中放置60分钟后,再次测定其色度变化,并根据其色度变化ΔE a b*以如下的基准评价ΔE a b*={(ΔL)2+(Δa)2+(Δb)2}1/2◎色度变化ΔE a b*2以下○色度变化ΔE a b*2-4△色度变化ΔE a b*4-6×色度变化ΔE a b*6以上实施例2同实施例1的操作方法,不同之处是改变含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类,其配方及评价结果载于表2。
实施例3同实施例1的操作方法,不同之处是改变碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类,其配方及评价结果载于表2。
实施例4同实施例3的操作方法,不同之处是改变含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类、颜料(E)的种类,其配方及评价结果载于表2。
实施例5同实施例3的操作方法,不同之处是改变含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类、颜料(E)的种类,其配方及评价结果载于表2。
实施例6同实施例1的操作方法,不同之处是改变碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱和基的化合物(B)的用量,其配方及评价结果载于表2。
实施例7同实施例1的操作方法,不同之处是改变碱可溶性树脂(A)的种类,其配方及评价结果载于表2。
比较例1同实施例1的操作方法,不同之处是改变碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类,其配方及评价结果载于表2。
比较例2同实施例1的操作方法,不同之处是改变含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类,其配方及评价结果载于表2。
比较例3同实施例1的操作方法,不同之处是改变碱可溶性树脂(A)的种类、含乙烯性不饱和基的化合物(B)的种类,其配方及评价结果载于表2。
以上所述,仅为本发明的较佳实施例而已,当不能以此限定本发明实施的范围,即大凡依本发明申请专利范围及发明说明书内容所作的简单的等效变化与修饰,皆应仍属本发明专利涵盖的范围内。
附表说明表1本发明的碱可溶性树脂(A)各合成例的组成比例。
表2本发明的感光性树脂组成物各实施例及比较例的组成比例及评价结果。
表1、碱可溶性树脂(A)的合成例的组成比例

简称 中文名称英文名称MAA 甲基丙烯酸单体 methacrylic acidBzMA 甲基丙烯酸苯甲酯单体benzyl methacrylateSM 苯乙烯单体 styrene monomerHEMA 甲基丙烯酸2-羟基乙酯2-hydroxyethyl methacrylateMA 丙烯酸甲酯单体 methyl acrylatePMI N-苯基马来醯亚胺N-phenylmaleimideAMBN 2,2’-偶氮双-2-甲基丁腈2,2’-azobis-2-methyl butyronitrileEEP 3-乙氧基丙酸乙酯ethyi 3-ethoxypropionateHOMS 2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯 2-methacryloyloxyethyl succinate monoester
表2、感光性树脂组成物实施例与比较例的组成比例及评价结果

B-1-1 TO-2325(东亚合成制)(同一分子内具有2个羧基及10个乙烯性不饱和基)B-1-2 TO-2326(东亚合成制)(同一分子内具有2个羧基及10个乙烯性不饱和基)B-1-3 TO-2327(东亚合成制)(同一分子内具有2个羧基及10个乙烯性不饱和基)B-1-4 TO-2328(东亚合成制)(同一分子内具有2个羧基及10个乙烯性不饱和基)B-2-1 二季戊四醇六丙烯酸酯(同一分子内具有6个乙烯性不饱和基) dipentaerythritol hexaacrylateB-2-2 TO-1382(东亚合成制)(同一分子内具有1个羧基及5个乙烯性不饱和基)C-12-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-吗啉代苯基)-1-丁酮 2-benzyl-2-N,N-dimethylamino-1-(4-morpholinophenyl)-1-butanoneC-22,2’-双(邻-氯苯基)-4,4’,5,5’-四苯基二咪唑 2,2’-bis(o-chlorophenyl)-4,4’,5,5’-tetraphenylbiimidazoleC-34,4’-双(二乙胺)二苯甲酮 4,4’-bis(diethylamino)benzophenoneD-13-乙氧基丙酸乙酯 Ethyl 3-ethoxypropionateD-2丙二醇甲醚醋酸酯 propylene glycol methyl ether acetateE-1C.I.G36/C.I.Y150=70/30(日本特殊色料制,商品名MULCO 2323,一次粒子之平均粒子径121nm)E-2C.I.G36/C.I.Y150=46/54(日本特殊色料制,商品名MULCO 2324,一次粒子之平均粒子径128nm)E-3C.I.R254/C.I.Y139=80/20(御国色素制,商品名KMR 200,一次粒子之平均粒子径99nm)E-4C.I.B156(御国色素制,商品名KM8 130,一次粒子之平均粒子径96nm)
权利要求
1.一种彩色滤光片用感光性树脂组成物,其组成物包含碱可溶性树脂(A);含乙烯性不饱和基的化合物(B);光起始剂(C);有机溶剂(D);以及颜料(E);其中,该特征为含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物(B-1); 结构式(1)式中,R1表示氢原子或甲基。
2.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少8个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
3.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少9个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
4.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有至少2个羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物。
5.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含结构式(2)所表示的化合物; 式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示含羧基的脂肪族或脂环式或芳香族结构。
6.依据权利要求5所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)中的R2可为结构式(3)所表示的化合物; 结构式(3)式中,R3表示脂肪族或脂环式或芳香族结构。
7.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,其中,该碱可溶性树脂(A)以凝胶渗透色层分析法测得的分子量分布,将分子量介于700~48,000的树脂讯号的积分总面积当作100重量%时,其分子量介于2,500~5,000的占16重量%以下,分子量介于16,000~30,000的占16重量%以上。
8.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)进一步包含同一分子内具有1至6个结构式(1)所表示的官能基的化合物。
9.依据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组成物,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)进一步包含同一分子内具有羧基及1至6个结构式(1)所表示的官能基的化合物。
全文摘要
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成物。特别是提供一种曝光时的感度(photo-sensitivity)佳,显影后在基板上未曝光的部分及遮光层(black matrix)上的残渣量(scum)少,所形成的彩色滤光片的耐热性佳的彩色滤光片用感光性树脂组成物。该组成物包含碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)、有机溶剂(D)以及颜料(E);其中,该含乙烯性不饱和基的化合物(B)包含于同一分子内具有羧基及至少7个以上的结构式(1)所表示官能基的化合物(B-1);结构式(1)式中,R
文档编号G03F7/033GK101082771SQ20061007848
公开日2007年12月5日 申请日期2006年5月30日 优先权日2006年5月30日
发明者许荣宾, 林伯宣, 盛培华 申请人:奇美实业股份有限公司
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