着色树脂组成物、所形成的彩色滤光片、以及含有所述彩色滤光片的显示装置的制作方法

专利2022-05-09  77



1.本揭露是有关于一种着色树脂组成物及其应用。


背景技术:

2.在多种显示装置(如液晶显示装置)、感测装置(如ccd、cmos感测装置)中,为了显示或感测特定颜色的光,皆须仰赖装置中的彩色滤光片来达成。一般而言,可藉由调配彩色滤光片所需的着色树脂组成物,将所述树脂组成物于基板上形成层状后,经由曝光、显影得到所需的图案,形成彩色滤光片。
3.虽然现有的着色树脂组成物大致上已经符合多种需求,但并非在各方面皆令人满意,故目前对于着色树脂组成物仍有改进的需求。


技术实现要素:

4.本发明实施例提供一种着色树脂组成物,其包含着色剂(a)、碱可溶性树脂(b)、光聚合性单体(c)、光聚合起始剂(d)、以及溶剂(e)。其中该着色树脂组成物的环氧当量数为1.0e

02~2.0e

02,其中该环氧当量数定义为:
5.环氧当量数=σ(具有环氧基的各成分的重量%
×
100/各成分的环氧当量)。
6.本发明实施例提供一种彩色滤光片,由上述着色树脂组成物的固化产物所形成。
7.本发明实施例提供一种显示装置,其包含上述彩色滤光片。
8.为让本揭露的特征明显易懂,下文特举出实施例,作详细说明如下,其他注意事项,请参照技术领域。
具体实施方式
9.以下针对本案所提供的着色剂树脂组成物、彩色滤光片、以及显示装置作详细说明。应了解的是,以下的叙述提供许多不同的实施例或例子,用以实施本揭露一些实施例的不同样态。以下所述特定的组件及排列方式仅为简单清楚描述本揭露一些实施例。当然,这些仅用以举例而非本揭露的限定。
10.于文中,「约」、「大约」、「实质上」的用语通常表示在一给定值或范围的5%内,较佳是3%内,更佳是1%内,或2%之内,或1%之内,或0.5%之内。在此给定的数量为大约的数量,亦即在没有特定说明「约」、「大约」、「实质上」的情况下,仍可隐含「约」、「大约」、「实质上」的含义。
11.在本说明书中,由「一数值至另一数值」表示的范围,是一种避免在说明书中一一列举该范围中的所有数值的概要性表示方式。因此,除非有特别额外的说明或是明显违背本领域合理的通常知识,于本案中记载了某一特定数值范围,即等同于揭露了该数值范围内的任意数值以及由该数值范围内的任意数值(含整数与取至小数点下一位的数值)界定出的较小数值范围,如同在说明书中明文写出该任意数值和该较小数值范围一样。例如,记
载当仅记载「1至10」,其可等同于揭露了「3至5」、「2.5

6.8」的范围,无论说明书中是否列举其他数值。
12.除非另外定义,在此使用的全部用语(包含技术及科学用语)具有与本揭露所属技术领域的技术人员通常理解的相同涵义。能理解的是,这些用语例如在通常使用的字典中定义用语,应被解读成具有与相关技术及本揭露的背景或上下文一致的意思,而不应以一理想化或过度正式的方式解读,除非在本揭露实施例有特别定义。
13.在彩色滤光片制造过程中,着色树脂组成物须经历多道制程,如形成色阻图案、保护膜(overcoat)、聚酰亚胺(polyimide,pi)等等,其使用各种不同溶剂,如丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol methyl ether acetate,pgmea)、n

甲基吡咯烷酮(n

methyl
‑2‑
pyrrolidone,nmp)、丙酮等等,使得着色树脂组成物不断地接触到溶剂,进而容易使得着色树脂组成物的色彩表现,例如色度、辉度、或对比值等等产生偏移,而使色彩失真。
14.本发明实施例提供一种着色树脂组成物,其包含着色剂(a)、碱可溶性树脂(b)、光聚合性单体(c)、光聚合起始剂(d)、以及溶剂(e)。本发明的着色树脂组成物具有1.0e

02~2.0e

02的环氧当量数,可提升着色树脂组成物的耐溶剂性,而将性能优化,并抑制显示装置的图像质量降低。
15.其中着色树脂组成物的环氧当量数定义为:
16.环氧当量数=σ(具有环氧基的各成分的重量%
×
100/各成分的环氧当量)。
17.在制作彩色滤光片的制程中,着色树脂组成物容易因为接触到各种有机溶剂,如丙二醇甲醚醋酸酯(pgmea)、n

甲基吡咯烷酮(nmp)、丙酮等等,而使得着色性不佳而造成色彩表现不佳。因此,本发明实施例藉由环氧当量数作为耐溶剂性指标,以确保着色树脂组成物不会有色彩失真的现象。
18.具体而言,可使用具有环氧基的碱可溶性树脂(b)以助于提升耐溶剂性。在一些实施例中,在一些实施例中,也可进一步使用具有环氧基的添加剂(f)以更加强耐溶剂性。
19.首先,针对环氧当量数做说明:
20.[环氧当量数]
[0021]
藉由量测本发明着色树脂组成物中具有环氧基的成分的重量%及环氧当量,以计算组成物的环氧当量数,藉此检视着色树脂组成物是否有色彩失真的现象。详细而言,将环氧当量数定义为σ(具有环氧基的各成分的重量%
×
100/各成分的环氧当量)。
[0022]
环氧当量的测定方法,可采用一般的方法,例如电位滴定法或光谱分析法来进行测定。
[0023]
在一些实施例中,电位滴定法,例如可以jisk7236的方法来测定环氧当量。
[0024]
在一些实施例中,光谱分析法,可藉由例如红外光谱、拉曼光谱或核磁共振光谱等等进行分析,量测各成分的环氧当量。举例来说,红外光谱吸收法为用一系列已知环氧当量的环氧树脂的红外光谱做出a910cm
‑1/a1610cm
‑1(其中910cm
‑1是环氧基的吸收峰,1610cm
‑1是苯环的吸收峰)基线,然后做出a910cm
‑1/a1610cm
‑1与环氧当量标准曲线。这样在测定某一环氧基试样的环氧当量时,只需知道该环氧树脂a910/m1610的比值,即可确定其环氧当量。
[0025]
应注意的是,在此,环氧当量是指含有1克当量的环氧基的试样的克数(g/eq)。
[0026]
在一些实施例中,着色树脂组成物的环氧当量数为1.0e

02~2.0e

02,较佳为
1.13e

02~1.95e

02,得以达到耐溶剂性。
[0027]
根据发明人的研究显示:如环氧当量数大于上述范围的上限值,其可提供环氧基的数量越多,交联反应性越好,且耐溶剂性越好,然而因为在高温制程中的二次反应(环氧基在高温下的开环反应),使得光阻材料产生较大的膜缩(或光阻表面粗糙度变大),进而影响色彩表现。如环氧当量数小于上述范围的下限值,可视为环氧基越低,使交联反应性不足,且耐溶剂性质并没有显着的改善,因此容易受溶剂影响而降低色彩表现。
[0028]
在一些实施例中,着色树脂组成物中的环氧基藉由碱可溶性树脂(b)提供。在仅由碱可溶性树脂(b)提供环氧基的实施例中,环氧当量数可定义为:
[0029]
环氧当量数=碱可溶性树脂(b)的重量%
×
100/碱可溶性树脂(b)的环氧当量。
[0030]
在一些实施例中,着色树脂组成物中的环氧基也可藉由添加剂(f)提供。在仅由添加剂(f)提供环氧基的实施例中,环氧当量数可定义为:
[0031]
环氧当量数=添加剂(f)的重量%
×
100/添加剂(f)的环氧当量。
[0032]
在一些实施例中,着色树脂组成物中的环氧基藉由碱可溶性树脂(b)及添加剂(f)共同提供。在一些实施例中,着色剂(a)、光聚合性单体(c)、光聚合起始剂(d)、以及溶剂(e)不具环氧基,而碱可溶性树脂(b)与添加剂(f)具环氧基,因此环氧当量数可定义为:
[0033]
环氧当量数=碱可溶性树脂(b)的重量%
×
100/碱可溶性树脂(b)的环氧当量 添加剂(f)的重量%
×
100/添加剂(f)的环氧当量。
[0034]
藉由维持环氧当量数在上述范围,可使着色树脂组成物提高其耐溶剂性,并有助于维持色彩表面。
[0035]
以下将针对着色树脂组成物中的各成分,做详细说明:
[0036]
[(a)着色剂]
[0037]
根据本发明的一些实施例,着色剂(a)包含颜料(a1)及/或染料(a2)。
[0038]
在一些实施例中,颜料(a1)可以使用在该领域中通常使用的有机颜料或无机颜料。颜料(a1)可以使用在印刷墨、喷墨墨等中使用的各种颜料,具体而言,可列举出水溶性偶氮颜料、不溶性偶氮颜料、酞菁颜料、喹吖啶酮颜料、异吲哚满酮颜料、异二氢吲哚颜料、苝颜料、芘酮颜料、二恶嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌颜料、蒽嘧啶颜料、蒽垛蒽醌(anthanthrone)颜料、阴丹酮颜料、黄烷士酮颜料、皮蒽酮颜料、二酮吡咯并吡咯颜料等。
[0039]
作为无机颜料,可列举出金属氧化物、金属配位化合物等金属化合物,具体而言,可列举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑、炭黑等金属的氧化物或复合金属氧化物等。作为有机颜料及无机颜料,具体而言,可列举出在显色指数(the society of dyers and colourists出版)下分类为颜料的化合物中的c.i.颜料红、c.i.颜料紫、c.i.颜料蓝,更具体而言,可列举出如下面的显色指数(c.i.)编号的颜料,但并不一定限定于此,它们可分别单独使用或组合两种以上进行使用。
[0040]
在一些实施例中,可列举c.i.颜料黄13、20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180和185。
[0041]
在一些实施例中,可列举c.i.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、208、215、216、224、242、254、255、264和291。
[0042]
在一些实施例中,可列举c.i.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76。
[0043]
在一些实施例中,可列举c.i.颜料绿7、10、15、25、36、47、58及59。
[0044]
在一些实施例中,着色剂(a)的颜料(a1)也可使用公知的颜料,例如,可举例如色指数(the society of dyers and colourists出版)中被分类成颜料(pigment)的化合物。
[0045]
在一些实施例中,颜料(a1)的含量对于着色剂(a)中的固体成分的总重量按重量%计为20~90重量%,优选在30~70重量%的范围内。只要前述颜料的含量按前述基准计在20~90重量%的范围内,则粘度低、贮存稳定性优异、分散效率高、有效地提高了对比度,因此优选。
[0046]
在一些实施例中,染料(a2)可使用选自具有磺酸或羧酸等酸性基团的酸性染料、酸性染料与含氮化合物的盐、酸性染料的磺酰胺体等和它们的衍生物的染料,除此以外,也可选择偶氮系、呫吨系、酞菁系酸性染料及它们的衍生物。作为颜色,优选为蓝色、紫色、深红色系列的染料,在显色指数(the society of dyers and colourists出版)内分类为染料的化合物,或染色笔记(染织公司)中记载的习知染料中,有红、蓝、紫染料。这些染料可单独使用或组合两种以上进行使用。
[0047]
在一些实施例中,着色剂中的染料(a2)的含量相对于着色剂(a)中的固体成分的总重量按重量%计,优选含有0.5~80重量%,更优选为0.5~60重量%,特别优选为1~50重量%。前述着色剂中的染料的含量包含在上述前述范围内的情况下,在形成图案后,可防止有机溶剂使染料溶出的可靠性下降的问题,灵敏度优异而优选。
[0048]
在一些实施例中,着色剂(a)可更包含使其粒径均匀分散的颜料分散液(a3)。颜料分散剂(a3)是为了颜料的反絮凝和稳定性维持而添加,可以没有限制地使用该领域中通常使用的颜料分散剂。
[0049]
作为颜料分散剂(a3)的具体示例,可列举出阳离子系、阴离子系、非离子系、两性、聚酯系、聚胺系等表面活性剂等,这些颜料分散剂可以分别单独使用或组合两种以上进行使用。
[0050]
在一些实施例中,着色剂(a)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,优选含有10~45重量%,更优选含有20~40重量%。
[0051]
在一些实施例中,着色剂(a)的含量相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量按重量%计,优选含有40~80重量%,更优选含有50~70重量%。
[0052]
着色剂(a)包含在上述范围内的情况下,即使形成薄膜,像素的色浓度也充分,显影时非像素部的缺损性也不下降,因此能够抑制残渣的产生。
[0053]
在本发明的一些实施例中,着色树脂组合物中的固体成分的总重量指的是从着色树脂组合物去除溶剂(e)后残留的成分的总重量。
[0054]
[碱可溶性树脂(b)]
[0055]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)包括含环氧基的重复单元(b1)。含环氧基的重复单元(b1)为环氧二环戊烯基(epoxy dicyclopentenyl,edcp)的重复单元。在一些实施例中,环氧二环戊烯基(edcp)的重复单元可更提高耐溶剂性,以防止色彩失真。
[0056]
具体来说,环氧二环戊烯基(epoxy dicyclopentenyl,edcp)的重复单元包括具有如化学式1所示的结构的第一重复单元、和具有如化学式2所示的结构的第二重复单元的至少其中一者:
[0057]
[化学式1]
[0058][0059]
其中,r1表示氢原子或者是碳数1至4的烷基,所述烷基中的氢原子视需要地被羟基取代,x1表示单键、

r3



r3

o



r3

s

、或

r3

nh

,其中r3表示碳数1至6的烷撑基,n为1

20的正整数;
[0060]
[化学式2]
[0061][0062]
其中,r2表示氢原子或者是碳数1至4的烷基,所述烷基中的氢原子视需要地被羟基取代,x2表示单键、

r3



r3

o



r3

s

、或

r3

nh

,m为1

20的正整数。
[0063]
上述重复单元优选x1、x2为单键、r1、r2为氢原子,并可包括具有如化学式1a所示的结构的重复单元和具有如化学式2a所示的结构的重复单元:
[0064]
[化学式1a]
[0065][0066]
其中,p为1

20的正整数;
[0067]
[化学式2a]
[0068][0069]
其中,q为1

20的正整数。
[0070]
上述重复单元更优选衍生自环氧二环戊烯甲基丙烯酸脂(epoxy dicyclopentenyl acrylate,edcpa),其具有如化学式3所示的结构:
[0071]
[化学式3]
[0072][0073]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)中的含环氧基的重复单元(b1)的含量相对于碱可溶性树脂(b)中的总重量按重量%计,优选含有40~90重量%,更优选为55~85重量%。
[0074]
前述碱可溶性树脂(b)中的含环氧基的重复单元(b1)的含量包含在上述前述范围内的情况下,可在提供碱性显像剂可溶性质的情况下具有高度的耐溶剂性。
[0075]
接着,碱可溶性树脂(b)为共聚物,其可包含来自不饱和羧酸和不饱和羧酸酐中选择的至少一种单体(a)(以下有时称为“单体(a)”)的结构单元与来自具有碳数2至4的环状醚结构和烯属不饱和键的单体(b)(以下有时称为“单体(b)”)的结构单元共聚而成。碱可溶性树脂(b)可视情况更包含其他结构单元,例如与单体(a)和单体(b)不同的单体(c)的结构单元(以下有时称为“单体(c)”)、或具有烯属不饱和键的结构单元。共聚物中,上述结构单元均只含有1种,也可以包含2种以上。
[0076]
作为单体(a),具体地,可列举例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、邻

、间

、对

乙烯基苯甲酸等不饱和单羧酸类;马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、3

乙烯基邻苯二甲酸、4

乙烯基邻苯二甲酸、3,4,5,6

四氢邻苯二甲酸、1,2,3,6

四氢邻苯二甲酸、二甲基四氢邻苯二甲酸、1,4

环己烯二羧酸等不饱和二羧酸类;甲基
‑5‑
降冰片烯

2,3

二羧酸、5

羧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二羧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羧基
‑5‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羧基
‑5‑
乙基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羧基
‑6‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羧基
‑6‑
乙基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯等含有羧基的双环不饱和化合物类;马来酸酐、柠康酸酐、衣康酸酐、3

乙烯基邻苯二甲酸酐、4

乙烯基邻苯二甲酸酐、3,4,5,6

四氢邻苯二甲酸酐、1,2,3,6

四氢邻苯二甲酸酐、二甲基四氢邻苯二甲酸酐、5,6

二羧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯酐等不饱和二羧酸类酐;琥珀酸单[2

(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2

(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等2元以上的多元羧酸的不饱和单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯类;α

(羟基
甲基)丙烯酸这样的在同一分子中含有羟基和羧基的不饱和丙烯酸酯类等。
[0077]
这些中,从共聚反应性的方面、得到的树脂在碱水溶液中的溶解性的方面出发,优选丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐等。
[0078]
单体(b)是指例如具有碳数2至4的环状醚结构(例如,选自环氧乙烷环、氧杂环丁烷环和四氢呋喃环中的至少1种)和烯属不饱和键的聚合性化合物。单体(b)优选具有碳数2至4的环状醚和(甲基)丙烯酰氧基的单体。
[0079]
应予说明,本说明书中,“(甲基)丙烯酸”表示选自丙烯酸和甲基丙烯酸中的至少1种。“(甲基)丙烯酰基”和“(甲基)丙烯酸酯”等的表述也具有同样的意思。
[0080]
作为单体(b),可列举例如具有环氧乙基和烯属不饱和键的单体(b1)(以下有时称为“单体(b1)”)、具有氧杂环丁基和烯属不饱和键的单体(b2)(以下有时称为“单体(b2)”)、具有四氢呋喃基和烯属不饱和键的单体(b3)(以下有时称为“单体(b3)”)等。
[0081]
作为单体(b1),可列举例如具有直链状或分支链状的脂肪族不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1

1)(以下有时称为“单体(b1

1)”)、具有脂环式不饱和烃被环氧化的结构的单体(b1

2)(以下有时称为“单体(b1

2)”)。
[0082]
作为单体(b1

1),可列举(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β

甲基缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸β

乙基缩水甘油酯、缩水甘油基乙烯基醚、邻

乙烯基苄基缩水甘油基醚、间

乙烯基苄基缩水甘油基醚、对

乙烯基苄基缩水甘油基醚、α

甲基



乙烯基苄基缩水甘油基醚、α

甲基



乙烯基苄基缩水甘油基醚、α

甲基



乙烯基苄基缩水甘油基醚、2,3

双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4

双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,5

双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,6

双(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,4

三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,5

三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,3,6

三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、3,4,5

三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯、2,4,6

三(缩水甘油氧基甲基)苯乙烯等。
[0083]
作为单体(b1

2),可列举乙烯基环己烯一氧化物、1,2

环氧
‑4‑
乙烯基环己烷(例如,celloxide 2000;股份有限公司大赛璐制造)、(甲基)丙烯酸3,4

环氧环己基甲酯(例如,cyclomer a400;股份有限公司大赛璐制造)、(甲基)丙烯酸3,4

环氧环己基甲酯(例如,cyclomer m100;股份有限公司大赛璐制造)、由式(i)表示的化合物和由式(ii)表示的化合物等。
[0084][0085]
式(i)和式(ii)中,r
a
和r
b
表示氢原子或者是碳数1至4的烷基,该烷基中所含的氢原子可被羟基取代。x
a
和x
b
表示单键、*

r
c

、*

r
c

o

、*

r
c

s

或*

r
c

nh

。rc表示碳数1至6的烷撑基。*表示与o的键合端。
[0086]
作为由式(i)表示的化合物,可列举出由式(i

1)至式(i

15)中的任一个表示的化合物等。其中,优选由式(i

1)、式(i

3)、式(i

5)、式(i

7)、式(i

9)或者是式(i

11)至式(i

15)表示的化合物。
[0087][0088]
作为由式(ii)表示的化合物,可列举出由式(ii

1)至式(ii

15)中的任一个表示的化合物等。其中,优选由式(ii

1)、式(ii

3)、式(ii

5)、式(ii

7)、式(ii

9)或者是式(ii

11)至式(ii

15)表示的化合物,更优选由式(ii

1)、式(ii

7)、式(ii

9)或者是式(ii

15)表示的化合物。
[0089][0090]
由式(i)表示的化合物和由式(ii)表示的化合物可各自单独地使用,也可将2种以上并用。将由式(i)表示的化合物和由式(ii)表示的化合物并用的情形下,它们的含有比率[由式(i)表示的化合物:由式(ii)表示的化合物]以摩尔基准计,优选为5:95至95:5,更优选为20:80至80:20。
[0091]
作为单体(b2),更优选具有氧杂环丁基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。作为单体(b2),可列举出3

甲基
‑3‑
甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3

甲基
‑3‑
丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3

乙基
‑3‑
甲基丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3

乙基
‑3‑
丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷、3

甲基
‑3‑
甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3

甲基
‑3‑
丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3

乙基
‑3‑
甲基丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷、3

乙基
‑3‑
丙烯酰氧基乙基氧杂环丁烷等。
[0092]
作为单体(b3),更优选具有四氢呋喃基和(甲基)丙烯酰氧基的单体。作为单体(b3),具体地,可列举丙烯酸四氢糠酯(例如,viscoat v#150、大阪有机化学工业股份有限公司制造)、甲基丙烯酸四氢糠酯等。
[0093]
作为单体(b),在能够进一步提高得到的彩色滤光片的耐热性、耐化学品性等的可靠性的方面,优选为单体(b1)。进而,在着色树脂组合物的保存稳定性优异的方面,更优选单体(b1

2)。
[0094]
作为单体(c),可列举例如(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸
正丁酯、(甲基)丙烯酸第二丁酯、(甲基)丙烯酸第三丁酯、(甲基)丙烯酸2

乙基己酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2

甲基环己酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烷
‑8‑
基酯(在该技术领域中,作为惯用名,称为“(甲基)丙烯酸双环戊酯”。此外,有时称为“(甲基)丙烯酸三环癸酯”)、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]癸烯
‑8‑
基酯(该技术领域中,作为惯用名,称为“(甲基)丙烯酸双环戊烯酯”)、(甲基)丙烯酸双环戊氧基乙酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸金刚烷酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸炔丙酯、(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸酯类;(甲基)丙烯酸2

羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2

羟基丙酯等含有羟基的(甲基)丙烯酸酯类;马来酸二乙酯、富马酸二乙酯、衣康酸二乙酯等二羧酸二酯;双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

乙基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羟基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羟基甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

(2
’‑
羟基乙基)双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

甲氧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

乙氧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二羟基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二(羟基甲基)双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二(2
’‑
羟基乙基)双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二甲氧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

二乙氧基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羟基
‑5‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羟基
‑5‑
乙基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

羟基甲基
‑5‑
甲基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

第三

丁氧基羰基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

环己氧基羰基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5

苯氧基羰基双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

双(第三丁氧基羰基)双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯、5,6

双(环己氧基羰基)双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯等双环不饱和化合物类;n

苯基马来酰亚胺、n

环己基马来酰亚胺、n

苄基马来酰亚胺、n

琥珀酰亚胺基
‑3‑
马来酰亚胺苯甲酸盐、n

琥珀酰亚胺基
‑4‑
马来酰亚胺丁酸盐、n

琥珀酰亚胺基
‑6‑
马来酰亚胺己酸盐、n

琥珀酰亚胺基
‑3‑
马来酰亚胺丙酸盐、n

(9

吖啶基)马来酰亚胺等二羰基亚胺衍生物类;苯乙烯、α

甲基苯乙烯、间

甲基苯乙烯、对

甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、对

甲氧基苯乙烯、丙烯腈、甲基丙烯腈、氯乙烯、偏氯乙烯、丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、醋酸乙烯酯、1,3

丁二烯、异戊二烯、2,3

二甲基

1,3

丁二烯等。
[0095]
这些中,从共聚反应性和耐热性的方面出发,优选苯乙烯、乙烯基甲苯、(甲基)丙烯酸2

羟基乙酯、n

苯基马来酰亚胺、n

环己基马来酰亚胺、n

苄基马来酰亚胺、双环[2.2.1]庚
‑2‑
烯等。
[0096]
在单体(c)为具有烯属不饱和键的结构单元的实施例中,优选可为具有(甲基)丙烯酰基的结构单元。具有这样的结构单元的碱可溶性树脂(b),可藉由使含有源自于单体(a)的结构单元和源自于单体(b)的结构单元的聚合物,和具有可与前述构成单元反应的基团以及烯属不饱和键的单体反应而得。
[0097]
作为具有烯属不饱和键的结构单元,例如可以藉由在(甲基)丙烯酸单元中加成缩水甘油(甲基)丙烯酸酯而得到的构成单元、藉由在马来酸酐单元中加成2

羟乙基(甲基)丙烯酸酯而得到的构成单元、藉由在缩水甘油(甲基)丙烯酸酯单元中加成(甲基)丙烯酸而得到的构成单元、以及在具有羟基的构成单元中加成羧酸酐而得到的构成单元等。
[0098]
在一些实施例中,来自(a)的结构单元:10至60重量%;来自(b)的结构单元:40至90重量%,更优选为来自(a)的结构单元:15至45重量%;来自(b)的结构单元:55至85重量%。
[0099]
或者,在包含来自(c)的结构单元的实施例中,来自(a)的结构单元:2至45重量%;
来自(b)的结构单元:2至95重量%;来自(c)的结构单元:1至65重量%,更优选为来自(a)的结构单元:5至40重量%;来自(b)的结构单元:5至80重量%;来自(c)的结构单元:5至60重量%。
[0100]
在一些实施例中,含环氧基的重复单元(b1)为来自(b)的结构单元。
[0101]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)可例举如(甲基)丙烯酸3,4

环氧环己基甲酯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸共聚物等树脂;(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯/苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物、丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02.6]癸酯/(甲基)丙烯酸/n

环己基马来酰亚胺共聚物、3

甲基
‑3‑
(甲基)丙烯酰氧基甲基氧杂环丁烷/(甲基)丙烯酸/苯乙烯共聚物、苄基(甲基)丙烯酸酯/(甲基)丙烯酸共聚物苯乙烯/(甲基)丙烯酸共聚物等。
[0102]
碱可溶性树脂(b)的重量平均分子量(mw)优选为3,000至100,000,更优选为5,000至50,000,进一步优选为5,000至30,000。碱可溶性树脂(b)的分子量分布(重量平均分子量(mw)/数量平均分子量(mn))优选为1.1至6,更优选为1.2至4。
[0103]
碱可溶性树脂(b)的酸值(固体成分换算值),优选为10至300mg

koh/g、或可为20至250mg

koh/g、或可为20至200mg

koh/g、或可为20至170mg

koh/g、或可为30至170mg

koh/g。在此,酸值是作为中和碱可溶性树脂(b)1g所需的氢氧化钾的量(mg)的测定值,可藉由例如使用氢氧化钾水溶液进行滴定而求出。
[0104]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)的环氧当量为500~2000(g/eq),优选为600~1500(g/eq)。若小于下限值,难以保有良好的耐热黄变色性,而若大于上限值,则有难以成形或涂布之虞。
[0105]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,优选含有10~45重量%,更优选含有10~20重量%。
[0106]
在一些实施例中,碱可溶性树脂(b)的含量相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量按重量%计,优选含有15~40重量%,更优选含有20~35重量%。
[0107]
碱可溶性树脂(b)包含在上述范围内的情况下,能够形成着色图案,而且存在着色图案的分辨率和残膜率提高的倾向。
[0108]
[光聚合性单体(c)]
[0109]
一些实施例中,光聚合性单体(c)为可藉由光聚合起始剂(d)产生的活性自由基及/或酸而聚合的单体,例如是但不限于具有可聚合性的乙烯性不饱和键,像是(甲基)丙烯酸酯化合物。在此,使用括号来叙述的化合物,意味着包含括号内文字存在与不存在的情况,例如前述的(甲基)丙烯酸酯化合物,包含丙烯酸酯化合物、和甲基丙烯酸酯化合物的情形。光聚合性单体(c)又可称作聚合性化合物。
[0110]
举例来说,光聚合性单体(c)可包括但不受限于选自于由下列选项所组成的群组中的至少一者:丙烯酸壬基苯基卡必醇酯、丙烯酸2

羟基
‑3‑
苯氧基丙酯、丙烯酸2

乙基己基卡必醇酯、丙烯酸2

羟基乙酯、n

乙烯基吡咯酮等具有一个乙烯性不饱和键的聚合性化合物;二(甲基)丙烯酸1,6

己烷二醇酯、二(甲基)丙烯酸乙二醇酯、二(甲基)丙烯酸新戊二醇酯、二(甲基)丙烯酸三乙二醇酯、双酚a的双(丙烯酰氧基乙基)醚、二(甲基)丙烯酸3

甲基戊烷二醇酯等具有二个乙烯性不饱和键的聚合性化合物;以及三(甲基)丙烯酸三羟甲基
丙烷酯、三(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸季戊四醇酯、五(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸二季戊四醇酯、八(甲基)丙烯酸三季戊四醇酯、三季戊四醇七(甲基)丙烯酸酯、十(甲基)丙烯酸四季戊四醇酯、九(甲基)丙烯酸四季戊四醇酯、三(2

(甲基)丙烯酰氧基乙基)异氰酸酯、四(甲基)丙烯酸乙二醇改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸乙二醇改性二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸丙二醇改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸丙二醇改性二季戊四醇酯、四(甲基)丙烯酸己内酯改性季戊四醇酯、六(甲基)丙烯酸己内酯改性二季戊四醇酯等具有三个乙烯性不饱和键的聚合性化合物。一些实施例中,光聚合性单体(c)例如是具有乙烯性不饱和双键的化合物。一些实施例中,光聚合性单体(c)例如是具有三个乙烯性不饱和双键的聚合性化合物。
[0111]
光聚合性单体(c)的市售商品可例举如kayarad(登録商标)dpha(日本化薬社)、a

tmm

3lm

n(新中村化学工业社)以及a9500(新中村化学工业社)。
[0112]
光聚合性单体(c)的重量平均分子量优选为150以上且2,900以下,更优选为250以上且1,500以下。
[0113]
在一些实施例中,光聚合性单体(c)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,优选含有1~30重量%,更优选含有1~20重量%。
[0114]
在一些实施例中,光聚合性单体(c)的含量相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量按重量%计,优选含有2~20重量%,更优选含有4~10重量%。
[0115]
光聚合性单体(c)的含量在上述的范围内的情况下,存在着色图案形成时的残膜率和彩色滤光片的耐化学品性可提高。
[0116]
[光聚合起始剂(d)]
[0117]
在本案的一些实施例中,光聚合起始剂(d)可为任何能够藉由光的作用而产生活性自由基、酸等,进而使得光聚合反应开始的化合物,并没有特别限定。
[0118]
举例来说,光聚合起始剂(d)可包含但不受限于选自于由下列选项所组成的群组中的至少一者:o

酰基肟(o

acyloxime)化合物、烷基苯基酮化合物、双咪唑化合物、三嗪化合物、酰基膦氧化物(acyl phosphine oxide)、安息香化合物、二苯基酮化合物、醌系化合物、10

丁基
‑2‑
氯吖啶酮、苄基、苯基甲酰甲酸甲酯、苯乙酮(acetophenone)、和环戊二烯钛(titanocene)化合物。
[0119]
在一些实施例中,光聚合起始剂(d)较佳地包含选自于由下列选项所组成的群组中的至少一者:o

酰基肟化合物、烷基苯基酮化合物、双咪唑化合物、苯乙酮化合物、三嗪化合物、酰基氧化膦化合物、和联咪唑化合物。举例来说,在以o

酰基肟化合物作为光聚合起始剂(d)的情况,可使用oxe

01(basf公司)、oxe

02(basf公司)、n

1919(adeka公司)等市售商品。
[0120]
上述o

酰基肟化合物是具有由式(d1)表示的部分结构的化合物。以下,*表示键合端。
[0121][0122]
作为上述o

酰基肟化合物,可列举例如n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)丁

‑1‑

‑2‑
亚胺、n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)辛烷
‑1‑

‑2‑
亚胺、n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)
‑3‑
环戊基丙烷
‑1‑

‑2‑
亚胺、n

乙酰氧基
‑1‑
[9

乙基
‑6‑
(2

甲基苯甲酰基)

9h

咔唑
‑3‑
基]乙烷
‑1‑
亚胺、n

乙酰氧基
‑1‑
[9

乙基
‑6‑
{2

甲基
‑4‑
(3,3

二甲基

2,4

二氧杂环戊基甲氧基)苯甲酰基}

9h

咔唑
‑3‑
基]乙烷
‑1‑
亚胺、n

乙酰氧基
‑1‑
[9

乙基
‑6‑
(2

甲基苯甲酰基)

9h

咔唑
‑3‑
基]
‑3‑
环戊基丙烷
‑1‑
亚胺、n

苯甲酰氧基
‑1‑
[9

乙基
‑6‑
(2

甲基苯甲酰基)

9h

咔唑
‑3‑
基]
‑3‑
环戊基丙烷
‑1‑

‑2‑
亚胺等。可使用irgacure oxe01、oxe02(以上为basf公司制造)、n

1919(adeka株式会社制造)等市售品。其中,o

酰基肟化合物优选选自n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)丁烷
‑1‑

‑2‑
亚胺、n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)辛烷
‑1‑

‑2‑
亚胺和n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)
‑3‑
环戊基丙烷
‑1‑

‑2‑
亚胺中的至少1种,更优选n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫烷基苯基)辛烷
‑1‑

‑2‑
亚胺。如果是这些o

酰基肟化合物,则倾向于得到高明度的彩色滤光片。
[0123]
上述烷基苯基酮化合物是具有由式(d2)表示的部分结构或由式(d3)表示的部分结构的化合物。这些部分结构中,苯环可具有取代基。
[0124][0125]
作为具有由式(d2)表示的部分结构的化合物,可列举例如2

甲基
‑2‑
吗啉代
‑1‑
(4

甲基硫烷基苯基)丙烷
‑1‑
酮、2

二甲基胺基
‑1‑
(4

吗啉代苯基)
‑2‑
苄基丁烷
‑1‑
酮、2

(二甲基胺基)
‑2‑
[(4

甲基苯基)甲基]
‑1‑
[4

(4

吗啉基)苯基]丁烷
‑1‑
酮等。可使用irgacure 369、907、379(以上为basf公司制造)等的市售品。
[0126]
作为具有由式(d3)表示的部分结构的化合物,可列举例如2

羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
苯基丙烷
‑1‑
酮、2

羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
[4

(2

羟基乙氧基)苯基]丙烷
‑1‑
酮、1

羟基环己基苯基酮、2

羟基
‑2‑
甲基
‑1‑
(4

异丙烯基苯基)丙烷
‑1‑
酮的低聚物、α,α

二乙氧基苯乙酮、苯偶酰二甲基缩酮等。
[0127]
在感亮度的部份,作为烷基苯基酮化合物,优选具有由式(d2)表示的部分结构的化合物。
[0128]
作为上述三嗪化合物,可列举例如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)乙烯基]

1,3,5

三嗪、2,4

双三氯甲基
‑6‑
[2

(呋喃
‑2‑
基)乙烯基]

1,3,5

三嗪、2,4

双三氯甲基
‑6‑
[2

(4

二乙基胺基
‑2‑
甲基苯基)乙烯基]

1,3,5

三嗪、2,4

双三氯甲基
‑6‑
[2

(3,4

二甲氧基苯基)乙烯基]

1,3,5

三嗪等。
[0129]
作为上述酰基氧化膦化合物,可列举2,4,6

三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦等。可使用irgacure(注册商标)819(basf公司制造)等的市售品。
[0130]
作为上述联咪唑化合物,可列举例如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(例如,参照日本特开平6

75372号公报、日本特开平6

75373号公报等)、2,2
’‑
双(2

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(二烷氧基苯基)联咪唑、2,2
’‑
双(2

氯苯基)

4,4’,5,5
’‑
四(三烷氧基苯基)联咪唑(例如,参照日本特公昭48

38403号公报、日本特开昭62

174204号公报等)、4,4’,5,5
’‑
位的苯基被烷氧羰基取代的咪唑化合物(例如,参照日本特开平7

10913号公报等)等。
[0131]
其他的聚合起始剂,可列举安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香异丙基醚、安息香异丁基醚等安息香化合物;二苯甲酮、邻

苯甲酰基苯甲酸甲酯、4

苯基二苯甲酮、4

苯甲酰基
‑4’‑
甲基二苯基硫醚、3,3’,4,4
’‑
四(第三

丁基过氧羰基)二苯甲酮、2,4,6

三甲基二苯甲酮等二苯甲酮化合物;9,10

菲醌、2

乙基蒽醌、樟脑醌等醌化合物;10

丁基
‑2‑
氯吖啶酮、苯偶酰、苯基乙醛酸甲酯、二茂钛化合物等。优选地,这些聚合起始剂可与后述的聚合起始助剂(特别是胺类)组合使用。
[0132]
而酸产生剂,可列举出4

羟基苯基二甲基锍



甲苯磺酸盐、4

羟基苯基二甲基锍六氟锑酸盐、4

乙酰氧基苯基二甲基锍



甲苯磺酸盐、4

乙酰氧基苯基甲基苄基锍六氟锑酸盐、三苯基锍



甲苯磺酸盐、三苯基锍六氟锑酸盐、二苯基碘鎓



甲苯磺酸盐、二苯基碘鎓六氟锑酸盐等鎓盐类、硝基苄基甲苯磺酸酯类、安息香甲苯磺酸酯类等。
[0133]
在一些实施例中,光聚合起始剂(d)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,优选含有0.1~2.5重量%,更优选含有0.2~1.5重量%。
[0134]
在一些实施例中,光聚合起始剂(d)的含量相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量按重量%计,优选含有0.1~5重量%,更优选含有0.2~3重量%。
[0135]
光聚合起始剂(d)的含量在上述的范围内的情况下,存在高感度化、使曝光时间缩短的倾向,因此可提高彩色滤光片的生产率。
[0136]
[溶剂(e)]
[0137]
在一些实施例中,溶剂(e)可包含但不受限于选自于由下列选项所组成的群组中的至少一者:酯溶剂(在此意指于分子中含有

coo

但不含

o

的溶剂)、醚溶剂(在此意指于分子中含有

o

但不含

coo

的溶剂)、醚酯溶剂(在此意指于分子中含有

coo



o

的溶剂)、酮溶剂(在此意指于分子中含有

co

但不含

coo

的溶剂)、醇溶剂(在此意指于分子中含有oh但不含

o



co



coo

的溶剂)、芳香族烃溶剂、酰胺溶剂、二甲基亚砜等。
[0138]
作为酯溶剂,可列举出乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、2

羟基异丁酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸正丁酯、醋酸异丁酯、甲酸戊酯、醋酸异戊酯、丙酸丁酯、丁酸异丙酯、丁酸乙酯、丁酸丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸丙酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、环己醇乙酸酯和γ

丁内酯等。
[0139]
作为醚溶剂,可列举出乙二醇单甲基醚、乙二醇单乙基醚、乙二醇单丙基醚、乙二醇单丁基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、二甘醇单丁基醚、丙二醇单甲基醚、丙二醇单乙基醚、丙二醇单丙基醚、丙二醇单丁基醚、3

甲氧基
‑1‑
丁醇、3

甲氧基
‑3‑
甲基丁醇、四氢呋喃、二甘醇二甲基醚、二甘醇二乙基醚、二甘醇甲基乙基醚、二甘醇二丙基醚、二甘醇二丁基醚、茴香醚、苯乙醚和甲基茴香醚等。
[0140]
作为酮溶剂,可列举出4

羟基
‑4‑
甲基
‑2‑
戊酮、丙酮、2

丁酮、2

庚酮、3

庚酮、4

庚酮、4

甲基
‑2‑
戊酮、环戊酮、环己酮和异佛尔酮等。
[0141]
作为醇溶剂,可列举甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇、丙二醇和甘油等。
[0142]
作为芳香族烃溶剂,可列举苯、甲苯、二甲苯和1,3,5

三甲基苯等。
[0143]
作为酰胺溶剂,可列举n,n

二甲基甲酰胺、n,n

二甲基乙酰胺和n

甲基吡咯啶酮等。
[0144]
上述的溶剂中,从涂布性、干燥性的方面出发,优选1atm下的沸点为120℃以上且180℃以下的有机溶剂。作为溶剂,优选丙二醇单甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇单甲基醚、3

乙氧基丙酸乙酯、乙二醇单甲基醚、二甘醇单甲基醚、二甘醇单乙基醚、4

羟基
‑4‑
甲基
‑2‑
戊酮、n

甲基吡咯啶酮和n,n

二甲基甲酰胺,更优选丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单甲基醚、n

甲基吡咯啶酮、乳酸乙酯和3

乙氧基丙酸乙酯。
[0145]
在一些实施例中,溶剂(e)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,优选含有35~80重量%,更优选含有40~60重量%。换言之,着色树脂组成物的固态成分部分的总含有率可为20~65重量%,更优选为20至40重量%。
[0146]
溶剂(e)包含在上述范围内的情况下,涂布时的平坦性变得良好,另外形成了彩色滤光片时色浓度没有不足,因此存在显示特性变得良好的倾向。
[0147]
[添加剂(f)]
[0148]
在一些实施例中,着色树脂组成物还可包含添加剂(f)。添加剂(f)可包含填充剂、其他高分子化合物、固化剂、粘附促进剂、紫外线吸收剂、抗絮凝剂等。添加剂(f)较佳包含环氧基,例如环氧丙氧基,可视情况搭配碱可溶性树脂(b)调整组成物的环氧当量数。
[0149]
关于前述填充剂,具体而言,可使用玻璃、二氧化硅、氧化铝等,但不限定于此。
[0150]
关于前述其他高分子化合物,具体而言,可使用环氧树脂、马来酰亚胺树脂等固化性树脂、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇单烷基醚、聚氟烷基丙烯酸酯、聚酯、聚氨酯等热塑性树脂等,但不限定于此。
[0151]
前述固化剂用于提高深层固化和机械强度,具体而言,可使用环氧化合物、多官能异氰酸酯化合物、三聚氰胺化合物、氧杂环丁烷化合物等,但不限定于此。
[0152]
前述示例的固化剂可单独使用或混合两种以上进行使用。
[0153]
关于前述粘附促进剂,具体而言,可使用选自由下述粘附促进剂组成的组中的单独或它们的混合物:乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三(2

甲氧基乙氧基)硅烷、n

(2

氨基乙基)
‑3‑
氨丙基甲基二甲氧基硅烷、n

(2

氨基乙基)
‑3‑
氨丙基三甲氧基硅烷、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

甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3

巯基丙基三甲氧基硅烷、3

异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷以及3

异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷。前述粘附促进剂相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量可含有0.01~10重量%,可优选含有0.05~2重量%。
[0154]
关于前述紫外线吸收剂,具体而言,可使用2

(3

叔丁基
‑2‑
羟基
‑5‑
甲基苯基)
‑5‑
氯苯并三唑、烷氧基二苯甲酮等,但不限于此。
[0155]
关于前述抗絮凝剂,具体而言,可使用聚丙烯酸钠等,但不限于此。
[0156]
在一些实施例中,添加剂(f)有助于提升耐溶剂性。在一些实施例中,添加剂(f)的环氧当量为0.5~300(g/eq),优选为0.5~200(g/eq)。若大于上限值,则经换算后则着色树脂组成物的环氧当量数小,其环氧基少且交联反应性较低,而无助于耐溶剂性的提升。
[0157]
在一些实施例中,添加剂(f)的含量相对于着色树脂组合物的总重量按重量%计,
优选含有0.01~15重量%,更优选含有0.01~5重量%,更佳优选为0.01~0.4重量%。
[0158]
在一些实施例中,添加剂(f)的含量相对于着色树脂组合物的固体成分的总重量按重量%计,优选含有0.01~30重量%,更优选含有0.01~10重量%,更佳优选为0.01~0.8重量%。
[0159]
添加剂(f)的含量在上述的范围内的情况下,可在不影响原先着色树脂组成物的特性的情况下,提供分散、固化、紫外线吸收等各种特性。
[0160]
[彩色滤光片]
[0161]
本揭露内容的另一实施例是关于一种彩色滤光片,其可由根据前述任一实施例的着色树脂组成物的固化产物所形成。举例来说,根据前述任一实施例的着色树脂组成物可藉由光刻法、喷墨法、或印刷法等方法形成所述彩色滤光片,但本揭露内容不受限于此。
[0162]
作为由本案的着色树脂组合物的固化产物所形成的彩色滤光片(彩色滤光片图案)的方法,可列举光刻法、喷墨法、印刷法等。其中,优选光刻法。光刻法是将上述着色树脂组合物涂布于基板,干燥而形成着色组合物层,经由光屏蔽将该着色组合物层曝光而显影的方法。光刻法中,通过在曝光时不使用光屏蔽及/或不显影,从而能够形成作为上述着色组合物层的固化物的着色涂膜。能够使这样形成的着色图案、着色涂膜作为本发明的彩色滤光片。
[0163]
对于制作的彩色滤光片的膜厚而言并无特别限定,可根据目的、用途等适当调整,例如,为0.1至30μm,优选为0.1至20μm,更优选为0.5至6μm,更佳优选为1.5至3.5μm。
[0164]
作为基板,可使用石英玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃、对表面进行了二氧化硅涂布的钠钙玻璃等的玻璃板、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等的树脂板、硅、在上述基板上形成了铝、银、银/铜/钯合金薄膜等的产物。在这些基板上可形成另外的彩色滤光片层、树脂层、晶体管、电路等。
[0165]
采用光刻法的各色图案(像素)的形成可在公知或惯用的装置、条件下进行。例如,可如下方所述制作。
[0166]
首先,将着色树脂组合物涂布在基板上,通过加热干燥(预烘焙)及/或减压干燥,从而将溶剂等挥发成分除去而干燥,得到平滑的着色树脂组合物层。作为涂布方法,可列举旋涂法、狭缝涂布法、狭缝和旋转涂布法等。
[0167]
接下来,对于着色树脂组合物层,经由用于形成目标的着色图案的光屏蔽而曝光。由于可对曝光面全体均匀地照射平行光线,进行光屏蔽和形成了着色树脂组合物层的基板的正确的对位,因此优选使用屏蔽对准器和步进器等曝光装置。
[0168]
通过使曝光后的着色树脂组合物层与显影液接触而显影,从而在基板上形成着色图案。通过显影,着色树脂组合物层的未曝光部在显影液中溶解而被除去。作为显影液,优选例如氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化四甲基铵等碱性化合物的水溶液。这些碱性化合物的水溶液中的浓度优选为0.01至10重量%,更优选为0.03至5重量%。进而,显影液可包含表面活性剂。显影方法可以是旋覆浸没法、浸渍法和喷雾法等的任一种。进而,在显影时可使基板倾斜任意的角度。显影后可进行水洗。
[0169]
前述曝光程序的剂量并无特别限制,在一些实施例中,本案可以曝光剂量50至100mj进行曝光。
[0170]
进而,优选对得到的着色图案进行后烘焙。后烘焙温度优选90℃至250℃,或可为
100℃至240℃。后烘焙时间优选1至120分钟。
[0171]
藉由本案的着色树脂组成物的固化产物可制作彩色滤光片,其为可用于显示装置(例如,液晶显示装置、有机el装置、电子纸等)和固体摄影组件的彩色滤光片或彩色滤波片。
[0172]
[显示装置]
[0173]
本揭露内容的再一实施例是关于一种显示装置,其可包含前述的彩色滤光片,但本揭露内容不受限于此。根据本揭露内容的一些实施例,所述显示装置可为液晶显示装置、有机电致发光显示装置、或等离子体显示装置等显示器。
[0174]
例如,显示装置中可具有背光源、tft基板、彩色滤光片基板、设置于tft基板与彩色滤光片基板之间的显示介质(例如液晶),其中的彩色滤光片基板可使用本案的着色树脂组成物的固化产物所形成的彩色滤光片。
[0175]
以下,本揭露内容将提供数个实施例和比较例,以更具体地说明根据本揭露内容的实施例的着色树脂组成物可达成的功效,以及应用本揭露内容所制得的着色树脂组成物的特性。然而以下的实施例和比较例仅为例示说明之用,而不应被解释为本揭露内容实施的限制。以下所使用的单位「份」在无其他说明的情况下,表示重量份。
[0176]
[制备例1]
[0177]
将12.0重量份的颜料c.i.颜料蓝15:6、颜料分散剂disperbyk

2001(byk公司制造)4.0重量份、作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯44重量份以及丙二醇甲基醚40重量份通过珠磨机混合12小时,将其分散从而制造出制造例1。
[0178]
[合成例1]
[0179]
于具备回流冷凝器、滴液漏斗及搅拌机的烧瓶内使适量氮气流动而设为氮气环境,并放入丙二醇单甲基醚乙酸酯100份,一面进行搅拌,一面加热至85℃为止。接着,向该烧瓶内,使用滴入泵以约5小时滴入将甲基丙烯酸19份、2

甲基丙烯(2

羟乙)酯(2

hydroxyethyl methacrylate,2

hema)171份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯40份而成的溶液。另一方面,向烧瓶内,使用另一滴入泵以约5小时滴入将2,2'

偶氮双(2,4

二甲基戊腈)26份溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯120份而成的溶液。待聚合起始剂的滴入结束后,约3小时保持为相同温度,其后冷却至室温为止,获得固形物成分50%的共聚物(碱可溶性树脂(b

1))的溶液。所获得的碱可溶性树脂(b

1)的重量平均分子量为8000,分子量分布为1.98,固形物成分换算的酸值为53mg

koh/g。在此,碱可溶性树脂(b

1)并未包含环氧基。
[0180]
[合成例2]
[0181]
除了合成例1中的2

甲基丙烯(2

羟乙)酯(2

hema)置换为丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷
‑8‑
基酯与丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷
‑9‑
基酯的混合物(含有比以摩尔比计为50:50)(商品名「e

dcpa」,大赛璐股份有限公司制造)之外(含有环氧二环戊烯甲基丙烯酸脂(edcpa),如下化学式3所示的单体),其余与合成例1相同,可获得固形物成分60%的共聚物(碱可溶性树脂(b

2))的溶液。所获得的碱可溶性树脂(b

2)的重量平均分子量为8000,分子量分布为1.98,固形物成分换算的酸值为53mg

koh/g。在此,碱可溶性树脂(b

2)具有如以下化学式5所示的重复单元,其可作为含环氧基的重复单元(b1),并占碱可溶性树脂(b

2)的55重量%;
[0182]
[化学式3]
[0183][0184]
[化学式5]
[0185][0186]
[合成例3]
[0187]
除了合成例2中的丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02,6]癸烷
‑8‑
基酯与丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02,6]癸烷
‑9‑
基酯的混合物的重量份为200份之外(含有环氧二环戊烯甲基丙烯酸脂(edcpa),如上化学式3所示的单体),其余与合成例1相同,可获得固形物成分80%的共聚物(碱可溶性树脂(b

3))的溶液。所获得的碱可溶性树脂(b

3)的重量平均分子量为8000,分子量分布为1.98,固形物成分换算的酸值为53mg

koh/g。在此,碱可溶性树脂(b

3)具有如以上化学式5所示的重复单元,其可作为含环氧基的重复单元(b1),并占碱可溶性树脂(b

3)的65重量%。
[0188]
[合成例4]
[0189]
除了合成例2中的丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02,6]癸烷
‑8‑
基酯与丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.02,6]癸烷
‑9‑
基酯的混合物的重量份为252份之外(含有环氧二环戊烯甲基丙烯酸脂(edcpa),如上化学式3所示的单体),其余与合成例1相同,可获得固形物成分90%的共聚物(碱可溶性树脂(b

4))的溶液。所获得的碱可溶性树脂(b

4)的重量平均分子量为8000,分子量分布为1.98,固形物成分换算的酸值为53mg

koh/g。在此,碱可溶性树脂(b

4)具有如以上化学式5所示的重复单元,其可作为含环氧基的重复单元(b1),并占碱可溶性树脂(b

4)的85重量%。
[0190]
[合成例5]
[0191]
除了合成例2中的丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷
‑8‑
基酯与丙烯酸3,4

环氧三环[5.2.1.0
2,6
]癸烷
‑9‑
基酯的混合物置换为甲基丙烯酸环氧丙酯(glycidyl methacrylate,gma)之外,其余与合成例2相同,可获得固形物成分60%的共聚物(碱可溶性树脂(b

5))的溶液。所获得的碱可溶性树脂(b

5)的重量平均分子量为8000,分子量分布为1.98,固形物成分换算的酸值为53mg

koh/g。在此,碱可溶性树脂(b

5)虽包含环氧基,但不具有如以上化学式5所示的重复单元。而甲基丙烯酸环氧丙酯(gma)所形成的重复单元可作为含环氧基的重复单元(b1),其占碱可溶性树脂(b

5)的50重量%。
[0192]
碱可溶性树脂(b)的聚苯乙烯换算的重均分子量(mw)和数均分子量(mn)的测定采用凝胶层析色谱(gpc法)在以下的条件下进行。
[0193]
装置:hlc

8120gpc(东曹股份有限公司制造)
[0194]
管柱:tsk

gelg2000hxl
[0195]
管柱温度:40℃
[0196]
溶剂:thf
[0197]
流速:1.0ml/min
[0198]
被检测液固体成分浓度:0.001至0.01质量%
[0199]
注入量:50μl
[0200]
检测器:ri
[0201]
校正用标准物质:tsk standard polystyrene f

40、f

4、f

288、a

2500、a

500(东曹股份有限公司制造)
[0202]
将上述得到的聚苯乙烯换算的重均分子量和数均分子量之比(mw/mn)规定为分散度。
[0203]
以下各个实施例及比较例的成分如表1~2所示,其中各个成分所选用的种类说明如下。
[0204]
[表1]
[0205][0206]
[表2]
[0207][0208]
表1与表2中,各成分表示以下的化合物:着色剂(a):制备例1所得的着色剂碱可溶性树脂(b):
[0209]
(b

1):合成例1所得的碱可溶性树脂(b

1)(b

2):合成例2所得的碱可溶性树脂(b

2)
[0210]
(b

3):合成例3所得的碱可溶性树脂(b

3)
[0211]
(b

4):合成例4所得的碱可溶性树脂(b

4)
[0212]
(b

5):合成例5所得的碱可溶性树脂(b

5)
[0213]
光聚合性单体(c):二季戊四醇六丙烯酸酯(kayarad(注册商标)dpha;日本化药(股)制造
[0214]
光聚合起始剂(d):n

苯甲酰氧基
‑1‑
(4

苯基硫基苯基)辛烷
‑1‑

‑2‑
亚胺(商品名:tr

pbg

327;tronly公司制造)
[0215]
溶剂(e):丙二醇甲醚醋酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,pgmea;购自上仁化工有限公司)
[0216]
添加剂(f):3

环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(购自sigma

aldrich)
[0217]
此外,环氧当量的测定为采用红外光谱吸收法在调制各成分后量测。环氧当量数
藉由各成分的重量%
×
100/环氧当量计算而成。
[0218]
[着色树脂组成物的制作]
[0219]
将表1与表2所示出的组成,按比例(重量%)进行混合,并分散、溶解,则可获得着色树脂组成物。应注意的是,本案实施例、比较例的固态组成为51.4~51.5重量%、溶剂48.5重量%进行。
[0220]
详细而言,取一样品瓶,将粉末的光聚合起始剂(d)、添加剂(f)(如果有)加入至样品瓶内,在将溶剂(e)加入至样品瓶中,以震荡机将其均匀混合。混合20分钟后,确认粉末完全溶解时,在依序加入光聚合性单体(c)、碱可溶性树脂(b)以及着色剂(a),以震荡机将其均匀混合1小时,即可得到着色树脂组成物。
[0221]
[彩色滤光片的制作]
[0222]
于4吋玻璃基板(#1737;康宁(corning)公司制造)上,以旋转涂布法涂布膜厚为2μm的着色树脂组成物,再以100℃预烘烤制得着色树脂组成物层。放置冷却后,将有着色树脂组成物层的基板置于曝光机中,于大气环境气氛下,以50mj/cm2的曝光量进行光照射。将光照射后的着色树脂组成物层,于碱性显像液中以浸渍显像,再以纯水清洗40秒钟后,放置于烘箱中,以230℃进行后烘烤20~30分钟,制得着色图型。
[0223]
[耐溶剂性测试]
[0224]
使用色度机定位着色图型片上的位置,量测该位置的色度值(l*,a*,b*)及辉度(y)。将量测完的着色图型片浸入有机溶剂如n

甲基吡咯烷酮(nmp),静置10~20分钟后再取出,以纯水将nmp清除,再以空气喷枪吹除着色图型片表面的水份。使用色度机定位着色图型片在nmp测试前所在的位置,量测着色图型片浸入溶剂后的色度值(l*,a*,b*)及辉度(y)。计算辉度变化量δy%及颜色差异性δe*ab,公式如下:
[0225]
δy%=(y1

y2)/y1*100%
[0226][0227]
y1、y2:耐溶剂性测试前、后辉度;
[0228]
l1*:耐溶剂性测试前明度;
[0229]
l2*:耐溶剂性测试后明度;
[0230]
a1*、b1*:耐溶剂性测试前色度指数;
[0231]
a2*、b2*:耐溶剂性测试后色度指数。
[0232]
[评价]
[0233]
可依表3,通过辉度变化量δy%及颜色差异性δe*ab评断其耐溶剂性。
[0234]
[表3]
[0235][0236]
o:良好,辉度在经过溶剂测试前后的变化量δy小于3%,并且颜色差异δe*
ab
小于0.8
[0237]
δ:稍好,辉度在经过溶剂测试前后的变化量δy介于3~5%,或者颜色差异δe*
ab
介于0.8~1.4之间。
[0238]
x:不良,辉度在经过溶剂测试前后的变化量δy大于5%,或者颜色差异δe*
ab
大于1.4。
[0239]
由上表1中可看出实施例1~4,藉由碱可溶性树脂(b)(尤其是edcpa)与添加剂(f)共同提供环氧基,因此耐溶剂性良好。
[0240]
相较之下,由上表2可看出,比较例1中并没有任何成分提供环氧当量,因此耐溶剂性不良。比较例2中仅藉由添加剂(f)提供环氧当量,而所得的环氧当量数偏低,因此其耐溶剂性稍好。比较例3中藉由比其他实施例高重量%的添加剂(f)与比其他实施例低重量%的碱可溶剂树脂(b),使得环氧当量数偏高,因此耐溶剂性稍好。比较例4中碱可溶性树脂(b)藉由甲基丙烯酸环氧丙酯(gma)所形成的重复单元提供环氧基,其具有较低的环氧当量,而使得环氧当量数偏高,因此其耐溶剂性稍好。
[0241]
综上所述,藉由使着色树脂组成物的环氧当量数介于特定范围内,可使由此着色树脂组成物所形成的彩色滤光片,具有耐溶剂性良好的特性。
[0242]
以上概述数个实施例,以便在本发明所属技术领域中具有通常知识者可以更理解本发明实施例的观点。在本发明所属技术领域中具有通常知识者应该理解,他们能以本发明实施例为基础,设计或修改其他制程和结构,以达到与在此介绍的实施例相同的目的及/或优势。在本发明所属技术领域中具有通常知识者也应该理解到,此类等效的制程和结构并无悖离本发明的精神与范围,且他们能在不违背本发明的精神和范围之下,做各式各样的改变、取代和替换。

技术特征:
1.一种着色树脂组成物,包括:(a)着色剂;(b)碱可溶性树脂;(c)光聚合性单体;(d)光聚合起始剂;以及(e)溶剂,其中该着色树脂组成物的环氧当量数为1.0e

02~2.0e

02,其中该环氧当量数定义为:环氧当量数=σ(具有环氧基的各成分的重量%
×
100/各成分的环氧当量)。2.如权利要求1的着色树脂组成物,其中该碱可溶性树脂(b)包括含环氧基的重复单元,且其提供该环氧当量数。3.如权利要求2的着色树脂组成物,其中该含环氧基的重复单元占该碱可溶性树脂(b)的40

90重量%。4.如权利要求2的着色树脂组成物,其中该含环氧基的重复单元包括环氧二环戊烯基的重复单元。5.如权利要求4的着色树脂组成物,其中该环氧二环戊烯基的重复单元包括具有如化学式1所示的结构的第一重复单元、和具有如化学式2所示的结构的第二重复单元的至少其中一者:[化学式1]其中,r1表示氢原子或者是碳数1至4的烷基,所述烷基中的氢原子视需要地被羟基取代,x1表示单键、

r3



r3

o



r3

s

、或

r3

nh

,其中r3表示碳数1至6的烷撑基,n为1

20的正整数;[化学式2]
其中,r2表示氢原子或者是碳数1至4的烷基,所述烷基中的氢原子视需要地被羟基取代,x2表示单键、

r3



r3

o



r3

s

、或

r3

nh

,m为1

20的正整数。6.如权利要求4的着色树脂组成物,其中该环氧二环戊烯基的重复单元包括具有如化学式1a所示的结构的重复单元和具有如化学式2a所示的结构的重复单元:[化学式1a]其中,p为1

20的正整数;[化学式2a]其中,q为1

20的正整数。7.如权利要求2的着色树脂组成物,其中该含环氧官能基的重复单元衍生自环氧二环戊烯甲基丙烯酸脂,其具有如化学式3所示的结构:[化学式3]
8.如权利要求1的着色树脂组成物,其中该碱可溶性树脂(b)的环氧当量为500~2000(g/eq)。9.如权利要求1的着色树脂组成物,其中该着色树脂组成物更包括添加剂(f),其中该添加剂(f)包含环氧丙氧基。10.如权利要求9的着色树脂组成物,其中该添加剂(f)的环氧当量为0.5

300(g/eq)。11.如权利要求9的着色树脂组成物,其中该着色剂(a)、该光聚合性单体(c)、该光聚合起始剂(d)、以及该溶剂(e)不具环氧基,且该环氧当量数定义为:环氧当量数=该碱可溶性树脂(b)的重量%
×
100/该碱可溶性树脂(b)的环氧当量 该添加剂(f)的重量%
×
100/该添加剂(f)的环氧当量。12.如权利要求9的着色树脂组成物,其中该添加剂(f)占该着色树脂组成物的含量的1重量%以下。13.如权利要求1的着色树脂组成物,包括:10~45重量%的该着色剂(a);5~30重量%的该碱可溶性树脂(b);1~30重量%的该光聚合性单体(c);0.1~2.5重量%的该光聚合起始剂(d);以及35~80重量%的该溶剂(e)。14.一种彩色滤光片,是由如权利要求1~13中任一项的着色树脂组成物的固化产物所形成。15.如权利要求14的彩色滤光片,其中该彩色滤光片具有辉度变化量δy%<5%,及/或颜色差异性δe*ab<1.4。16.一种显示装置,是包括如权利要求14或15的彩色滤光片。
技术总结
本发明实施例提供一种着色树脂组成物及其应用。该着色树脂组成物包含着色剂(A)、碱可溶性树脂(B)、光聚合性单体(C)、光聚合起始剂(D)、以及溶剂(E)。上述着色树脂组成物的环氧当量数为1.0E


技术研发人员:吴浚贤 吴唯齐 李怡德
受保护的技术使用者:住华科技股份有限公司
技术研发日:2021.03.03
技术公布日:2021/6/29

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