着色感光性组合物、滤色器和包含其的图像显示装置的制作方法

文档序号:31317495发布日期:2022-08-31 01:06阅读:106来源:国知局
着色感光性组合物、滤色器和包含其的图像显示装置的制作方法

1.本发明涉及着色感光性组合物、滤色器和包含其的图像显示装置。更详细而言,涉及包含着色剂以及添加剂的着色感光性组合物、滤色器和包含其的图像显示装置。


背景技术:

2.滤色器是在摄像元件、液晶显示元件等中广泛使用的光学元件。滤色器可以内置在液晶显示装置中而将图像上色,或者内置在摄像元件中而用于获得彩色图像。滤色器的制造工序随着在形成有黑矩阵图案的基板上均匀涂布含有着色剂的感光性组合物而开始。具体而言,为了将各颜色的像素形成于滤色器上会实施以下步骤:为了形成涂膜而将涂布后的感光性组合物加热干燥的预烧成(pre-bake(前烘))步骤;使用掩模对涂膜选择性照射紫外线的曝光步骤;以及使用显影液将没有光固化的部分溶解的显影步骤。此外,视需要可以追加将经过显影步骤的像素进行加热的后烧成(post-bake(后烘))步骤。
3.着色感光性组合物作为含有着色剂的感光性组合物,可以作为用于形成着色图案的材料来使用。为了降低驱动图像显示装置时所需的耗电,要求开发亮度更高的滤色器。此外,随着图像显示装置轻量化、薄型化,需要着色感光性组合物能够提供高亮度、高着色力以及高对比度(high contrast ratio)特性。因此,作为着色剂,颜料的使用持续增加。但是,如果颜料的浓度变高,则着色感光性组合物的保存稳定性乃至涂布性反而可能降低。此外,由于成型性等下降,可能难以制作具备充分性能的滤色器。
4.专利文献1涉及包含着色剂和聚合性化合物的着色组合物,公开了着色剂具有发出荧光的部位和吸收相应荧光的部位的聚合物。根据专利文献1,专利文献1的着色组合物显示出对比度高且耐热性优异。但是,专利文献1的组合物由于颜料的浓度高而存在保存稳定性和涂布性受到限制的局限。
5.现有技术文献
6.专利文献
7.专利文献1:韩国专利公开第10-2015-0101934号


技术实现要素:

8.所要解决的课题
9.本发明的一课题提供具有提高了的颜色特性和光学特性的着色感光性组合物。
10.本发明的一课题提供由上述着色感光性组合物形成且具有可靠性提高的颜色特性和光学特性的滤色器。
11.本发明的一课题提供包含上述滤色器的图像显示装置。
12.解决课题的方法
13.1.一种着色感光性组合物,其包含含有染料的着色剂以及以下化学式1所表示的添加剂,相对于上述着色剂的总重量,上述染料的含量为80重量%以上:
14.[化学式1]
[0015]
(x
+
)n(y)
m-[0016]
(上述化学式1中,x包含杂环,y包含选自由钨(w)、钼(mo)、硅(si)、锗(ge)、砷(as)以及磷(p)所组成的组中的一种以上的元素和氧原子)。
[0017]
2.如上述1所述的着色感光性组合物,上述着色剂不包含颜料。
[0018]
3.如上述1所述的着色感光性组合物,上述化学式1的杂环包含形式电荷为+1价的阳离子性原子,上述阳离子性原子为氮、碳、硫和磷中的任一种。
[0019]
4.如上述3所述的着色感光性组合物,上述阳离子性原子结合有选自由氢、c1~c10的直链型烷基、c3~c10的支链型烷基、卤素基、氰基、硝基、羰基、磺酸基、羟基、甲酰基、酯基、羧基以及氨基所组成的组中的一种以上的官能团。
[0020]
5.如上述4所述的着色感光性组合物,上述杂环包含环原子数为5~7的不饱和环。
[0021]
6.如上述5所述的着色感光性组合物,上述杂环包含双环结构。
[0022]
7.如上述5所述的着色感光性组合物,上述杂环具有吡嗪、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡咯以及咪唑中的任一种结构,上述阳离子性原子为氮,上述阳离子性原子结合有c1~c10的直链型或c3~c10的支链型烷基。
[0023]
8.如上述7所述的着色感光性组合物,上述阳离子性原子结合有c1~c6的直链型烷基。
[0024]
9.如上述1所述的着色感光性组合物,上述y为含钨的杂多酸或异多酸。
[0025]
10.如上述9所述的着色感光性组合物,上述着色剂的含量与上述添加剂的含量之比为5~20。
[0026]
11.一种滤色器,其包含由上述1所述的着色感光性组合物形成的着色层。
[0027]
12.一种图像显示装置,其包含上述11所述的滤色器。
[0028]
发明效果
[0029]
本发明的实施例的着色感光性组合物包含含染料的着色剂以及添加剂,相对于着色剂的总重量,上述染料的含量可以为80重量%以上。
[0030]
此外,上述着色剂可以不包含颜料。因此,能够提供对比度和亮度高的着色感光性组合物。
[0031]
例示性实施例的着色感光性组合物包含与染料即着色剂相容且能够改善着色感光性组合物的可靠性的添加剂。上述添加剂能够有效吸收光能而提高着色感光性组合物的耐热性和耐光性。
[0032]
例示性实施例中,添加剂可以包含杂环阳离子和多元酸阴离子。此外,上述杂环阳离子可以为含氮原子的不饱和杂环阳离子,上述多元酸阴离子可以为含钨原子的杂多酸阴离子或异多酸阴离子。例如,包含含有c1~c10的直链型烷基或c3~c10的支链型烷基的吡啶系阳离子的添加剂能够进一步改善着色感光性组合物的耐光性以及滤色器的寿命。
具体实施方式
[0033]
本说明书公开一种着色感光性组合物,其包含着色剂以及以下化学式1所表示的添加剂,上述着色剂包含染料,相对于上述着色剂的总重量,上述染料的含量为80重量%以上。
[0034]
[化学式1]
[0035]
(x
+
)n(y)
m-[0036]
此外,上述化学式1中,x包含杂环,y包含选自由钨、钼、硅、锗、砷以及磷所组成的组中的一种以上的元素和氧原子。以下,对于各构成进行详细描述。
[0037]
《着色剂》
[0038]
例示性实施例中,着色剂包含染料。
[0039]
染料是指在溶剂中溶解而在紫外线、可见光以及红外线区域呈现颜色的有机或无机化合物。作为非限制性的染料的母体,为包含硝基、亚硝基、呫吨、三芳基甲烷、花青、吡喃、方酸菁(squarilium)、香豆素、4,4-二氟-4-硼杂-3a,4a-二氮杂-s-引达省(4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene,bodypy)、苝、氟树脂、蒽醌、蒽、偶氮、喹酞酮(quinophthaline)、吲哚啉、吡咯并吡咯、醌亚胺、吡唑、喹啉、偶氮甲碱、芪、吖啶、吖嗪、嗪、萘酰胺、苯醌、萘醌、卟啉、酞菁、萘酞菁、靛蓝、二亚铵(diimonium)、萘酚、金属络合物及其衍生物的化合物,但不限定于此。
[0040]
作为着色剂所包含的染料,可以使用在颜色索引(colour index)[染色家协会(the society of dyers and colourists)出版]中被分类为溶剂(solvent)、酸性(acid)、碱性(basic)、反应(reactive)、直接(direct)、分散(disperse)或还原(vat)的化合物。
[0041]
作为具体的染料的例子,可以非限制性例举c.i.溶剂黄25、79、81、82、83、89;c.i.酸性黄7、23、25、42、65、76;c.i.反应黄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.反应橙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等。
[0042]
例示性实施例中,可以并用染料与添加剂来同时改善着色感光性组合物的耐热性和耐光性。此外,从能够实现高亮度方面出发,染料的含量相对于着色剂整体重量优选为80重量%以上,更优选为90%以上,最优选为99%以上。在仅使用染料作为着色剂的情况下,能够进一步改善耐热性和耐光性。
[0043]
作为颜料,可以使用公知的颜料。例如,可以考虑使用在颜色索引(染色家协会(the society of dyers and colourists)出版)中被分类为颜料(pigment)的颜料。但是,为了实现高亮度,颜料的含量相对于着色剂整体重量优选小于20重量%,更优选小于5重量%,最优选小于1重量%。
[0044]
例示性实施例中,可以并用添加剂和包含染料的着色剂来改善耐光性。此外,即使上述着色剂中不包含颜料,也可以通过与上述添加剂并用而改善着色感光性组合物的耐热性和耐光性。
[0045]
作为颜料的例示,可以考虑c.i.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、209、215、216、224、242、254、255、264、265、269等红色颜料;c.i.颜料蓝15、15∶3、15∶4、15∶6、16、60等蓝色颜料;c.i.颜料紫1、19、23、29、32、36、38等紫色颜料;c.i.颜料橙13、31、38、41、42、43、51、55、59、61、64、65、71、73等橙色颜料;c.i.颜料绿7、19、21、26、36、58、59等作为着色剂所包含的颜料。
[0046]
例示性实施例中,能够进一步改善着色剂中不包含颜料的着色感光性组合物的亮度、耐热性和耐光性。此外,根据与着色剂并用的添加剂的种类和含量,能够进一步改善亮
度、耐热性和耐光性。
[0047]
《添加剂》
[0048]
添加剂可以由以下化学式1表示。
[0049]
[化学式1]
[0050]
(x
+
)n(y)
m-[0051]
此外,上述化学式1中,x包含杂环,y包含选自由钨(w)、钼(mo)、硅(si)、锗(ge)、砷(as)以及磷(p)所组成的组中的一种以上的元素和氧原子。
[0052]
此外,n和m为任意的整数。例如,n和m可以为1~10的整数。
[0053]
此外,例示性实施例中,上述化学式1的杂环包含形式电荷为+1价的阳离子性原子,上述阳离子性原子可以为氮(n)、碳(c)、硫(s)和磷(p)中的一种。通过包含形式电荷为+1价的阳离子性原子,从而上述杂环可以有助于添加剂的稳定化。
[0054]
此外,上述阳离子性原子可以为构成杂环的环的原子,上述阳离子性原子上出现的正电荷可以在环内发生离域(delocalization)。例如,上述正电荷可以通过共轭体系(conjugation system)来离域,或者通过超共轭体系(hyperconjugation system)来离域。上述超共轭体系可以包含构成环的碳-碳间结合、碳-杂原子间结合。
[0055]
此外,除了构成环的原子以外,上述阳离子性原子可以与选自由氢、c1~c10的直链型烷基、c3~c10的支链型烷基、卤素基、氰基、硝基、羰基、磺酸基、羟基、甲酰基、酯基、羧基以及氨基所组成的组中的一种以上的官能团形成共价键。
[0056]
此外,通过在上述阳离子性原子上结合官能团,从而能够调节杂环的物理、化学性质。例如,如果上述官能团为吸电子基(electron-withdrawing group),则能够使杂环的正电荷更加离域。
[0057]
例示性实施例中,能够将包含添加剂的着色感光性组合物的耐热性和耐光性全部改善。如果上述官能团为c1~c10的直链型烷基或c3~c10的支链型烷基,则能够借助添加剂而进一步改善着色剂的可靠度。此外,如果上述官能团为c1~c6的直链型烷基,则能够借助添加剂而进一步提高着色感光性组合物的化学稳定性,如果为c1的烷基,则即使使用相对微量的添加剂,也能够更显著地改善着色感光性组合物的耐光性。
[0058]
饱和杂环
[0059]
一部分例示性实施例中,上述化学式1的杂环可以包含环原子数为5~7且饱和的环。例如,杂环可以为吡咯烷(pyrrolidine)、哌啶(piperidine)、氮杂烷(azepane)、磷杂环戊烷(phospholane)、膦烷(phosphinane)、磷杂环庚烷(phosphepane)、四氢噻吩(tetrahydrothiophene)、四氢-2h-噻喃(tetrahydro-2h-thiopyran)和噻庚环(thiepane)中的一种。例示性的一部分实施例中,环原子数为5~7且饱和的杂环能够有助于改善着色感光性组合物的耐光性。
[0060]
此外,上述杂环所包含的氮、磷或硫可以通过追加的共价键而成为阳离子性原子。追加的共价键可以与选自由氢、c1~c10的直链型烷基、c3~c10的支链型烷基、卤素基、氰基、硝基、羰基、磺酸基、羟基、甲酰基、酯基、羧基以及氨基所组成的组中的一种官能团结合而形成。
[0061]
例如,具有阳离子性的杂环可以为1,1-二甲基哌啶1,1-二基甲基哌啶以及1,1-二乙基哌啶等二烷基哌啶1,1-二甲基吡咯烷1,1-乙基甲基吡咯烷以及1,
1-二乙基吡咯烷等二烷基吡咯烷1,1-二甲基氮杂烷1,1-乙基甲基氮杂烷以及1,1-二乙基氮杂烷等二烷基氮杂烷1,1-二甲基膦烷(1,1-dimethylphosphinanium)等二烷基膦烷1,1-乙基甲基磷杂环戊烷(1,1-ethylmethylphospholanium)等二烷基磷杂环戊烷1,1-二乙基磷杂环庚烷(1,1-diethylphosphepanium)等二烷基磷杂环庚烷1-甲基四氢-1h-噻吩(1-methyltetrahydro-1h-thiophenium)等烷基四氢噻吩1-甲基六氢噻喃(1-methylhexahydrothiopyrylium)等烷基六氢噻喃1-甲基噻庚烷(1-methylthiepan-1-ium)等烷基噻庚烷
[0062]
不饱和杂环
[0063]
上述化学式1的杂环可以包含不饱和的化合物。此外,上述杂环所包含的氮、磷或硫可以通过追加的共价键而成为阳离子性原子。追加的共价键可以与选自由氢、c1~c10的直链型烷基、c3~c10的支链型烷基、卤素基、氰基、硝基、羰基、磺酸基、羟基、甲酰基、酯基、羧基以及氨基所组成的组中的一种官能团结合而形成。
[0064]
例示性实施例中,上述杂环可以为吡嗪、吡啶、哒嗪、嘧啶、吡咯或咪唑等含氮的不饱和杂环,上述阳离子性原子可以为氮。例如,上述化学式1的x可以为吡咯系化合物、吡啶系化合物和氮杂卓(azepinium)系化合物中的一种。以下,以吡啶系化合物为基准进行描述,但其他化合物不会因以下描述而被排除。
[0065]
例示性实施例中,上述吡啶系化合物可以是氮原子与c1~c10的直链型烷基或c3~c10的支链型烷基形成共价键而成的。在与c1~c10的直链型烷基形成共价键的情况下,添加剂的阳离子(x
+
)和阴离子(y
m-)可以具有更加致密的结构,且可以借助添加剂而进一步改善着色感光性组合物的耐热性和耐光性。
[0066]
此外,如果使用氮原子结合了氢的吡啶则添加剂的致密性可能降低。然而,如果使用结合了c11以上的烷基的吡啶则着色感光性组合物的耐光性可能降低。详细而言,如果c11以上的烷基与氮原子结合,则与添加剂的总重量相比,阴离子(y
m-)的含量减少,着色感光性组合物的耐光性可能降低。
[0067]
因此,例示性实施例中,氮原子优选与c1~c10的直链型或c3~c10的支链型烷基追加形成共价键,更优选与c1~c6的烷基追加形成共价键。此外,一部分例示性实施例中,如果氮原子与c1的烷基(甲基)追加形成共价键,则即使添加微量的添加剂也能够更加改善着色感光性组合物的耐光性。
[0068]
例如,添加剂的阳离子可以为甲基吡啶乙基吡啶丙基吡啶异丙基吡啶环丙基吡啶丁基吡啶仲丁基吡啶异丁基吡啶叔丁基吡啶环丁基吡啶戊基吡啶仲戊基吡啶异戊基吡啶新戊基吡啶叔戊基吡啶环戊基吡啶己基吡啶异己基吡啶1-(4-甲基戊基)吡啶1-(3-甲基戊基)吡啶1-(2,3-二甲基丁基)吡啶1-(2,3-二甲基丁烷-2-基)吡啶1-(2-甲基戊烷-3-基)吡啶环己基吡啶庚基吡啶仲庚基吡啶异庚基吡啶新庚基吡啶叔庚基吡
啶环庚基吡啶辛基吡啶仲辛基吡啶异辛基吡啶新辛基吡啶叔辛基吡啶环辛基吡啶壬基吡啶仲壬基吡啶异壬基吡啶新壬基吡啶叔壬基吡啶环壬基吡啶癸基吡啶仲癸基吡啶异癸基吡啶新癸基吡啶叔癸基吡啶或环癸基吡啶等烷基吡啶
[0069]
此外,包含选自由甲基吡啶乙基吡啶丙基吡啶丁基吡啶异丁基吡啶戊基吡啶环戊基吡啶己基吡啶环己基吡啶庚基吡啶辛基吡啶壬基吡啶和癸基吡啶所组成的组中的一种烷基吡啶的添加剂能够改善着色感光性组合物的耐光性,包含选自由甲基吡啶乙基吡啶丙基吡啶丁基吡啶戊基吡啶和己基吡啶所组成的组中的一种烷基吡啶的添加剂能够进一步改善着色感光性组合物的耐光性,即使着色感光性组合物较少地含有包含甲基吡啶的添加剂,也能够进一步改善着色感光性组合物的耐光性。
[0070]
本发明的添加剂所包含的上述杂环可以为双环化合物。此外,上述杂环的一个环可以为不饱和的环,上述化合物的另一环可以为饱和的环。此外,上述杂环的双环可以都是不饱和的环。
[0071]
此外,饱和的双环化合物可以为稠合的双环化合物(fused bicyclic compound)、或者可以为桥接的双环化合物(bridged bicyclic compound)、或者可以为螺环(spiro)化合物,不饱和的双环化合物可以为稠合的双环化合物(fused bicyclic compound)、或者可以为各环通过共价键结合而成的双环化合物。作为不饱和的双环化合物的例示,可以考虑喹啉(quinoline)、吲哚(indole)、环戊并[b]吡啶(cyclopenta[b]pyridine)、环戊并[b]吡咯(cyclopenta[b]pyrrole)等。此外,作为各环通过共价键结合而成的双环化合物的例示,可以考虑3-苯基吡啶之类的苯基吡啶系化合物。
[0072]
多元酸阴离子
[0073]
实施例中,上述化学式1的y为含钨的杂多酸或异多酸。
[0074]
此外,实施例中,添加剂的阴离子(y
m-)为包含具有选自由钨、钼、硅、锗、砷以及磷所组成的组中的至少一种元素和氧原子的阴离子的化合物。
[0075]
此外,例示性实施例中,添加剂的阴离子(y
m-)可以为含钨的多元酸阴离子。上述多元酸阴离子可以为杂多酸阴离子和异多酸阴离子中的一种。作为杂多酸阴离子或异多酸阴离子的例示,可以考虑选自由α-[pw
12o40
]
3-之类的keggin型磷钨酸阴离子、α-[p2w
18o62
]
6-或β-[p2w
18o62
]
6-之类的dawson型磷钨酸阴离子、α-[siw
12o40
]
4-、β-[siw
12o40
]
4-或γ-[siw
12o40
]
4-之类的keggin型硅钨酸阴离子、[p2w
17o61
]
10-、[p2w
15o56
]
12-、[h2p2w
12o48
]
12-、[nap5w
30o110
]
14-、α-[siw9o
34
]
10-、γ-[siw
10o36
]
8-、α-[siw
11o39
]
8-、β-[siw
11o39
]
8-、[w6o
19
]
2-、[w
10o32
]
4-以及[wo4]
2-所组成的组中的一种或两种以上的混合物。
[0076]
一部分例示性实施例中,添加剂含有keggin型磷钨酸阴离子或keggin型硅钨酸阴离子。上述添加剂与以往的添加剂相比,能够更加改善着色感光性组合物的耐热性和耐光性。
[0077]
例示性实施例中,添加剂可以包含适当含量的多元酸阴离子。此外,添加剂的阳离子性杂环可以与多元酸阴离子形成离子键,阳离子性杂环与多元酸阴离子结合而添加剂可
以达到电荷平衡。此外,添加剂可以为电中性。例如,如果阳离子性杂环的形式电荷为+1价,多元酸阴离子的形式电荷为-3价,则可以是3当量的阳离子性杂环与1当量的多元酸阴离子形成离子键而存在于添加剂中。
[0078]
此外,例示性实施例中,当着色剂的含量与上述添加剂的含量之比为5~20时,能够改善着色感光性组合物的耐光性。例如,如果着色剂的含量与添加剂的含量之比小于5,则着色感光性组合物的亮度可能过度下降。另一方面,如果着色剂的含量与添加剂的含量之比大于20,则添加剂带来的耐光性赋予可能不充分。
[0079]
因此,当着色剂的含量与添加剂的含量之比为5~20时,包含添加剂和着色剂的着色感光性组合物的耐光性得到改善而优选,更优选着色剂的含量与添加剂的含量之比为6~18。
[0080]
引发剂
[0081]
例示性实施例中,引发剂没有限制,但可以为选自由三嗪系化合物、苯乙酮系化合物、联咪唑系化合物、苯偶姻系化合物、二苯甲酮系化合物、噻吨酮系化合物、蒽系化合物以及肟化合物所组成的组中的一种以上的化合物。
[0082]
作为三嗪系化合物的例示,可以考虑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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)亚乙基]-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)亚乙基]-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)亚乙基]-1,3,5-三嗪等。
[0083]
作为苯乙酮系化合物的例示,可以考虑二乙氧基苯乙酮、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-甲基苯硫基)-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-酮的低聚物等。
[0084]
作为联咪唑化合物的例示,可以考虑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、4,4',5,5'位置的苯基被烷氧羰酰基取代的咪唑化合物等。
[0085]
作为苯偶姻系化合物的例示,可以举出苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻乙基醚、苯偶姻异丙基醚、苯偶姻异丁基醚等。作为二苯甲酮系化合物,例如,可以举出二苯甲酮、邻苯甲酰苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲酰-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(叔丁基过氧化羰基)二苯甲酮、2,4,6-三甲基二苯甲酮、4,4'-二(n,n'-二甲基氨基)-二苯甲酮等。作为噻吨酮系化合物,例如,可以考虑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。
[0086]
此外,作为蒽系化合物的例示,可以考虑9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、2-乙基-9,10-二乙氧基蒽等。除此之外,可以考虑2,4,6-三甲基苯甲酰二苯基氧化膦、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、苯偶酰、9,10-菲醌、樟脑醌、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等作为引发剂的例示。
[0087]
溶剂
[0088]
此外,可以使用着色感光性组合物的技术领域中使用的各种有机溶剂。
[0089]
作为溶剂的例示,可以考虑乙二醇单甲基醚、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;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚类;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、甲氧基丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯等亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、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。
[0090]
此外,从能够改善涂布性和干燥性的观点考虑,溶剂可以为沸点为100~200℃的溶剂。例示性实施例中,可以考虑使用亚烷基二醇烷基醚乙酸酯类、酮类、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯等酯类。
[0091]
《滤色器》
[0092]
本说明书公开包含由例示性实施例的着色感光性组合物形成的着色层的滤色器。滤色器可以包含基板以及在上述基板上形成的着色图案。此外,上述着色图案可以由根据例示性实施例获得的着色感光性组合物制造。例如,可以在形成有图案的基板上均匀地涂布着色感光性组合物并通过追加的工序来形成着色层。
[0093]
上述基板可以透明。此外,为了滤色器的稳定性,可以使用具有充足的强度的基板。例如,可以考虑使用化学稳定性优异、强度高的玻璃。在各着色图案之间可以进一步形成隔壁。此外,在各着色图案之间也可以附加黑矩阵。为了制造上述滤色器,可以利用本领域熟知的通常的方法。
[0094]
《图像显示装置》
[0095]
此外,本说明书追加公开包含例示性实施例的滤色器的图像显示装置。作为图像显示装置的具体例示,可以考虑液晶显示器(液晶显示装置;lcd)、有机el显示器(有机el显示装置)、液晶投影仪、游戏机用显示装置、便携电话等便携终端用显示装置、数码相机用显示装置、车辆导航仪用显示装置等。
[0096]
合成例
[0097]
合成例1.
[0098]
在丁基氯化吡啶(butylpyridinium chloride,tci制)5g中添加甲醇50g以及水10g使其完全溶解,将所得的溶液缓慢滴加于使磷钨酸水合物(phosphotungstic acid hydrate,奥德里奇(aldrich)制,制品编号p4006)27.97g溶解在水280g中而成的溶液。滴加后,在25℃~50℃搅拌3小时~4小时,然后过滤沉淀物并用水清洗。过滤后,在40℃的真空烘箱中干燥12小时,得到以下化学式1-1的化合物。
[0099]
[化学式1-1]
[0100][0101]
合成例2
[0102]
与上述合成例1同样地实施,但使用1-乙基溴化吡啶(1-ethylpyridinium bromide,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-2的化合物。
[0103]
[化学式1-2]
[0104][0105]
合成例3
[0106]
与上述合成例1同样地实施,但使用1-甲基吡啶六氟磷酸盐(1-methylpyridinium hexafluorophosphate,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-3的化合物。
[0107]
[化学式1-3]
[0108][0109]
合成例4
[0110]
与上述合成例1同样地实施,但使用1-己基吡啶六氟磷酸盐(1-hexylpyridinium hexafluorophosphate,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-4的化合物。
[0111]
[化学式1-4]
[0112][0113]
合成例5
[0114]
与上述合成例1同样地实施,但使用1-十二烷基氯化吡啶(1-dodecylpyridinium chloride,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-5的化合物。
[0115]
[化学式1-5]
[0116][0117]
合成例6
[0118]
与上述合成例1同样地实施,但使用十六烷基氯化吡啶一水合物(hexadecylpyridinium chloride monohydrate,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-6的化合物。
[0119]
[化学式1-6]
[0120][0121]
合成例7
[0122]
与上述合成例1同样地实施,使用1-十六烷基-4-甲基氯化吡啶水合物(1-hexadecyl-4-methylpyridinium chloride hydrate,tci制)来代替丁基氯化吡啶从而合成以下化学式1-7的化合物。
[0123]
[化学式1-7]
[0124][0125]
合成例8
[0126]
在具备搅拌机、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗以及氮气导入管的烧瓶中,投入丙二醇单甲基醚乙酸酯100g、丙二醇单甲基醚100g、偶氮二异丁腈8.2g、三环癸烷骨架的单甲基丙烯酸酯(fa-513m,日立化成(株)制)3.1g、丙烯酸2-乙基己酯55.2g、4-甲基苯乙烯5.9g、甲基丙烯酸缩水甘油酯85.2g以及正十二烷硫醇6.0g。之后,一边搅拌一边使反应液的温度上升至80℃,进行4小时反应。
[0127]
将反应液的温度降至常温,将烧瓶气氛从氮气置换成空气。然后,从滴液漏斗经2小时滴加三乙基胺0.2g、4-甲氧基苯酚0.1g、丙烯酸43.2g以及丙二醇单甲基醚乙酸酯136g,在100℃反应6小时。在常温的反应液中投入琥珀酸酐6.0g,在80℃追加进行6小时反应,从而获得碱溶性树脂(b)。
[0128]
碱溶性树脂的固体成分酸值为36.2

koh/g,由gpc测定的重量均分子量mw为约7,540,tg为-12℃。
[0129]
关于碱溶性树脂的重均分子量(mw)以及数均分子量(mn)的测定,利用gpc法按照以下条件来实施。将重均分子量与数均分子量之比设为分子量分布(mw/mn)。
[0130]
装置:hlc-8120gpc(东曹(株)制造)
[0131]
柱:tsk-gelg4000hxl+tsk-gelg2000hxl(串联连接)
[0132]
柱温度:40℃
[0133]
流动相溶剂:thf
[0134]
流速:1.0ml/分钟
[0135]
注入量:50μl
[0136]
检测仪:ri
[0137]
测定试样浓度:0.6重量%(溶剂为thf)
[0138]
校正用标准物质:tsk标准聚苯乙烯(standard polystyrene)f-40、f-4、f-1、a-2500、a-500(东曹(株)制造)
[0139]
实施例和比较例
[0140]
按照以下表1以及表2中记载的成分和含量来制造实施例和比较例的着色感光性组合物
[0141]
[表1]
[0142][0143]
[表2]
[0144][0145]
上述表1以及表2中使用的化合物和树脂的具体结构和名称如下。
[0146]
a-1:以下化学式1-1的化合物
[0147]
[化学式1-1]
[0148][0149]
a-2:以下化学式1-2的化合物
[0150]
[化学式1-2]
[0151][0152]
a-3:以下化学式1-3的化合物
[0153]
[化学式1-3]
[0154][0155]
a-4:以下化学式1-4的化合物
[0156]
[化学式1-4]
[0157][0158]
a-5:以下化学式1-5的化合物
[0159]
[化学式1-5]
[0160][0161]
a-6:以下化学式1-6的化合物
[0162]
[化学式1-6]
[0163][0164]
a-7:以下化学式1-7的化合物
[0165]
[化学式1-7]
[0166][0167]
b:根据上述合成例8制造的碱溶性树脂
[0168]
x:二季戊四醇六丙烯酸酯,日本化药(株)制品
[0169]
y:2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮,汽巴精化公司制品
[0170]
z:4-羟基-4-甲基-2-戊酮
[0171]
滤色器制作
[0172]
利用上述实施例1~10、比较例1~7中制造的着色感光性组合物来制造滤色器。利用旋涂法将着色感光性组合物涂布在横向、纵向长度为2英寸(约5cm)的玻璃基板(focam制造)上,在100℃的温度维持3分钟而制造薄膜。使薄膜充分冷却后,在无光掩模的条件下使用曝光机(ma-6;microtec制造)在大气气氛下以150mj/cm2的曝光量(365nm基准)照射紫外线。紫外线光源使用将g、h、i线全部包含在内的1kw的高压水银灯,照度为30mj/cm2,没有使用特殊的光学过滤器。
[0173]
此外,将没有经历显影工序的薄膜在约230℃温度条件下进一步加热约20分钟,从而制造滤色器。所制造的滤色器的膜厚度为约2.0μm。
[0174]
实验例
[0175]
1.耐热性评价
[0176]
将滤色器在230℃的温度条件下加热2小时,测定加热前后的色差(δe
*
ab)。色度计为osp-sp200(奥林巴斯(olympus)公司制造)。
△e*
ab是相对于cie1976(l
*
,a
*
,b
*
)空间表色系统利用以下的饱和度公式得到的值。评价结果如表3所示。
[0177]
△e*
ab={(

l)2+(

a)2+(

b)2}1/2
[0178]
[耐热性评价基准]
[0179]

(优秀):

e*ab值小于3
[0180]

(良好):

e*ab值3~10
[0181]
×
(不足):

e*ab值大于10
[0182]
2.耐光性评价
[0183]
将滤色器在耐光性测定仪(xe灯;atlas公司制造)内放置24小时,测定光照射前后的色差(δe
*
ab)。色度计为osp-sp200(奥林巴斯(olympus)公司制造)。
△e*
ab是相对于cie 1976(l
*
,a
*
,b
*
)空间表色系统利用以下的饱和度公式得到的值。评价结果如表4所示。
[0184]
△e*
ab={(

l)2+(

a)2+(

b)2}1/2
[0185]
[耐光性评价基准]
[0186]

(优秀):

e*ab值值小于3
[0187]

(良好):

e*ab值3~10
[0188]
×
(不足):

e*ab值大于10
[0189]
针对实施例和比较例的耐热性以及耐光性的评价结果如以下表3和表4所示。
[0190]
[表3]
[0191][0192]
[表4]
[0193][0194]
根据上述表1~表4,例示性实施例的着色感光性组合物通过包含着色剂和添加剂从而能够将耐热性和耐光性全部改善。此外,参照实施例1、实施例4以及比较例1,由于包含一定量以上的例示性实施例的添加剂,因而可以确认到确保了良好水平的耐光性。
[0195]
此外,参照实施例1、实施例4以及实施例7,可以确认到与添加剂的氮原子结合的直链的长度越短,越提高着色感光性组合物的耐光性。
[0196]
进一步,参照上述实施例以及比较例,可以确认到随着与添加剂的氮原子结合的直链的长度超过c10而变长,着色感光性组合物的耐光性降低。
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