彩色濾光片用感光性樹脂組合物及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明提供了一種液晶顯示器的彩色濾光片用感光性樹脂組合物及其所形成的 彩色濾光片。特別是提供一種高對(duì)比度、良好電壓保持率及耐顯影性佳的彩色濾光片用感 光性樹脂組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，彩色濾光片已被廣泛地應(yīng)用在彩色液晶顯示器、彩色傳真機(jī)、彩色攝影機(jī)等 應(yīng)用領(lǐng)域。隨著彩色液晶顯示器等影像器材市場(chǎng)需求日漸擴(kuò)大，在彩色濾光片的制作技術(shù) 上亦趨向多樣化。
[0003] 彩色濾光片通?？赏ㄟ^染色法、印刷法、電著法或顏料分散法等方法，將紅、綠、藍(lán) 等像素形成在透明玻璃基板上制得。一般而言，為提高彩色濾光片的對(duì)比度，像素著色層間 可配置遮光層（或稱黑色矩陣）。
[0004] 上述顏料分散法的工藝是先將顏料分散在光硬化性樹脂中而形成著色感光性樹 脂組合物，最后將該樹脂組合物形成像素著色層。進(jìn)一步而言，顏料分散法的工藝，通常 是先在玻璃基板等透明支持體上，W銘、氧化銘等金屬或感光性樹脂遮光膜形成遮光層 化lackmatrix)。然后，將分散有紅色顏料的感光性樹脂（彩色光阻劑）通過旋轉(zhuǎn)涂布方 式將該感光性樹脂涂布在透明支持體上，通過光罩進(jìn)行曝光，并于曝光后進(jìn)行顯影處理即 可得紅色像素。接著，W同樣的操作方式，即重復(fù)利用涂布、曝光、顯影的方式即可在支持體 上分別制得紅、綠、藍(lán)等Ξ色像素。
[0005] 近年來，彩色液晶顯示器的用途不再局限在個(gè)人計(jì)算機(jī)上，還廣泛應(yīng)用于彩色電 視及各種監(jiān)視屏幕上（尤其是大尺寸的彩色液晶屏幕），所W對(duì)于液晶顯示器色彩飽和度 的要求越來越高。因此，感光性樹脂組合物所含的顏料比例也越來越高，堿可溶性樹脂與感 光性單體的相對(duì)使用量變少，造成曝光后的交聯(lián)程度下降，導(dǎo)致耐顯影性不佳等的問題發(fā) 生。
[0006] 日本特開第2004-138950號(hào)公報(bào)所公開的內(nèi)容中，其使用特定的堿可溶性樹脂， 可W形成表面平坦的像素著色層，圖案形狀、耐顯影性及亮度表現(xiàn)優(yōu)異的彩色濾光片，然而 此方法易導(dǎo)致該感光性樹脂組合物的電壓保持率過低而導(dǎo)致在顯示畫面時(shí)容易有殘像的 缺陷存在。
[0007] 鑒于此，目前亟需發(fā)展一種同時(shí)具有高對(duì)比度、良好耐顯影性及電壓保持率的彩 色濾光片用的感光性樹脂組合物，W克服目前彩色濾光片使用過程中遇到的上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本發(fā)明的目的在于提供特殊的堿可溶性樹脂及含乙締性不飽和基的化合物，通過 反應(yīng)得到高對(duì)比度、良好電壓保持率及耐顯影性佳的彩色濾光片用感光性樹脂組合物。
[0009] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種彩色濾光片用感光性樹脂組合物，其包含：
[0010] 堿可溶性樹脂（A);
[0011] 含乙締性不飽和基的化合物度）；
[001引光起始劑似；
[001引顏料值）；及
[0014] 有機(jī)溶劑巧）；
[0015] 其中，所述堿可溶性樹脂（A)包含第一堿可溶性樹脂（A-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺結(jié)構(gòu)：
[0016]
[0017] 在式（1)中，Xi代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù) 為6至20的芳香基、碳數(shù)為7至12的芳香烷基、酷基、氧自由基，或者-0X4;
[0018] X2及X3分別獨(dú)立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相鍵結(jié)形成碳數(shù)為4至12的 脂肪族環(huán)；
[0019] X4代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基，或者碳數(shù)為7至12的芳香烷基；
[0020] *代表共價(jià)鍵；
[0021] 所述含乙締性不飽和基的化合物度）包含如式（2)所示的含環(huán)狀酷亞胺化合物 (B-1)：
[0022]
[002引式似中，Ri與R2分別選自由氨原子及碳數(shù)為1至10的烷基所組成的群；或Ri與R2共同形成碳環(huán)。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，基于所述堿可溶性樹脂（A)的使用量為100重 量份，所述第一堿可溶性樹脂（A-1)的使用量為30重量份至100重量份。
[00巧]根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述式（2)所示的含環(huán)狀酷亞胺化合物度-1) 為式（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殘基。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述式（2)所示的含環(huán)狀酷亞胺化合物度-1) 選自由式（5)及式（7)所示的化合物所組成的群；
[0031]
[0032] 式（5)中，
[0033] Ri及R2如式似所述；
[0034] R3表示碳數(shù)為1至6的亞烷基；
[0035] R4表示由多價(jià)簇基酸或其酸酢除去簇基或氧基二幾基所得的殘基；
[0036] q表示1至6的整數(shù)；
[0037]
[0038] 式（7)中，
[003引 R義R2如式2所述；
[0040] R6表示碳數(shù)為2至10的亞烷基；
[0041] R7表示自二異氯酸醋中除去異氯酸醋所得的殘基；
[0042] RS表示自二元醇中除去徑基所得的殘基。
[0043] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，基于所述堿可溶性樹脂（A)的使用量為100重 量份，所述環(huán)狀酷亞胺化合物度-1)的使用量為10重量份至100重量份。
[0044] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，基于所述堿可溶性樹脂（A)的使用量為100重 量份；所述含乙締性不飽和基的化合物度）的使用量為40至400重量份；所述光起始劑（C) 的使用量為10重量份至100重量份；所述顏料（D)的使用量為30重量份至300重量份；所 述有機(jī)溶劑巧）的使用量為500重量份至5000重量份。
[0045] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述堿可溶性樹脂（A)包含第二堿可溶性樹脂 (A-2)，該第二堿可溶性樹脂（A-2)，由第一混合物反應(yīng)而獲得，其中，該第一混合物包含具 有至少兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)氧化合物（a-2-l)，W及具有至少一個(gè)簇酸基與至少一個(gè)乙締性不 飽和基的化合物（a-2-2)。
[0046] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述具有至少兩個(gè)環(huán)氧基的環(huán)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兩者的組合：
[0047]
[004引在式做中，
[004引 Yi、Y2、Y3及Y4分別獨(dú)立地代表氨原子、面原子、碳數(shù)為1至5的烷基或烷氧基，或 者碳數(shù)為6至12的芳香基或芳烷基；
[0050]
[0051] 在式（9)中，
[005引 Y5至Y18分別獨(dú)立地代表氨原子、面素原子、碳數(shù)為1至8的烷基或碳數(shù)為6至15 的芳香基，且η代表0至10的整數(shù)。
[0053] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，基于所述堿可溶性樹脂（Α)的使用量總和為 100重量份，所述第二堿可溶性樹脂（A-2)的使用量為ο重量份至70重量份。
[0054] 根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，所述彩色濾光片用感光性樹脂組合物包含染料 (巧。
[00巧]根據(jù)本發(fā)明一些優(yōu)選的實(shí)施方式，基于所述堿可溶性樹脂（Α)的使用量總和為 100重量份，所述染料（巧的使用量為3重量份至30重量份。
[0056] 本發(fā)明還提供了一種彩色濾光片的制造方法，其是使用上述彩色濾光片用感光性 樹脂組合物形成像素層。
[0057] 本發(fā)明還提供了一種彩色濾光片，其是由上述方法制得的。
[0058] 本發(fā)明再提供一種液晶顯示裝置，其包含上述的彩色濾光片。
[0059] 因此，本發(fā)明提供一種彩色濾光片用感光性樹脂組合物，其包含：
[0060] 堿可溶性樹脂（Α);
[0061] 含乙締性不飽和基的化合物度）；
[00的]光起始劑似；
[0063] 顏料做；及
[0064] 有機(jī)溶劑巧）；
[0065]其中，上述堿可溶性樹脂（Α)包含第一堿可溶性樹脂（Α-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺結(jié)構(gòu)：
[0066]
[0067] 在式（1)中，
[0068] Xi代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基、碳數(shù)為7至12的芳香烷基、酷基、氧自由基，或者-0X4;
[0069] X2及X3分別獨(dú)立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相鍵結(jié)形成碳數(shù)為4至12的 脂肪族環(huán)；
[0070] X4代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基，或者碳數(shù)為7至12的芳香烷基；
[0071] *代表共價(jià)鍵；
[0072] 上述含乙締性不飽和基的化合物度）包含如式（2)所示的含環(huán)狀酷亞胺化合物 (B-1)：
[0073]
[0074] 式似中，Ri與R2分別獨(dú)立選自由氨原子及碳數(shù)為1至10的烷基所組成的群；或 Ri與R2共同形成碳環(huán)。
[00巧]本發(fā)明還提供一種彩色濾光片的制造方法，其是使用上述的彩色濾光片用感光性 樹脂組合物形成像素層。
[0076] 本發(fā)明又提供一種彩色濾光片，其是由上述的方法所制得的。
[0077] 本發(fā)明再提供一種液晶顯示裝置，其包含上述的彩色濾光片。
【附圖說明】
[007引圖1為感光性樹脂層對(duì)比測(cè)定狀態(tài)（一）的示意圖；
[0079] 圖2為感光性樹脂層對(duì)比測(cè)定狀態(tài)（二）的示意圖。
[0080] 主要附圖標(biāo)號(hào)說明：
[00引]1感光性樹脂層 [00的]2偏光板
[008引 3偏光板
[0084] 4 光源
[00財(cái) 5輝度計(jì)。
【具體實(shí)施方式】
[0086] W下將通過具體的實(shí)施例及說明書附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施過程和產(chǎn)生的 有益技術(shù)效果，目的在于幫助閱讀者更好地理解本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和特點(diǎn)，但是不作為對(duì)本案 可實(shí)施范圍的限定。
[0087] 本發(fā)明提供一種彩色濾光片用感光性樹脂組合物，其包含：
[008引堿可溶性樹脂（A);
[0089] 含乙締性不飽和基的化合物度）；
[0090] 光起始劑似；
[0091] 顏料做；及
[0092]有機(jī)溶劑巧）；
[0093] 其中，上述堿可溶性樹脂（A)包含第一堿可溶性樹脂（A-1)，其具有如下式（1)所 示的受阻胺結(jié)構(gòu)：
[0094]
[009引在式（1)中，
[0096] Xi代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基、碳數(shù)為7至12的芳香烷基、酷基、氧自由基，或者-0X4;
[0097] X2及X3分別獨(dú)立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相鍵結(jié)形成碳數(shù)為4至12的 脂肪族環(huán)；
[0098] X4代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基，或者碳數(shù)為7至12的芳香烷基；
[0099] *代表共價(jià)鍵；
[0100] 上述含乙締性不飽和基的化合物度）包含如式（2)所示的含環(huán)狀酷亞胺化合物 (B-1)：
[0101]
[010引式似中，Ri與R2分別獨(dú)立選自由氨原子及碳數(shù)為1至10的烷基所組成的群；或Ri與R2共同形成碳環(huán)。
[0103] 根據(jù)本發(fā)明的堿可溶性樹脂（A)包括第一堿可溶性樹脂（A-1)及可選擇性地包含 第二堿可溶性樹脂（A-2)。
[0104] 第一堿可溶性樹脂（A-1)是由混合物共聚合形成，其中，該混合物包含具有受 阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)及具有一個(gè)或一個(gè)W上簇酸基的乙締性不飽和單體 (a-1-2)〇
[0105] 此外，上述混合物可選擇性地包含具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)與具有 一個(gè)或一個(gè)W上簇酸基的乙締性不飽和單體（a-1-2)W外的其它可共聚合的乙締性不飽 和單體（a-1-3)。
[0106] 本發(fā)明的具有受阻胺結(jié)構(gòu)式（1)的乙締性單體（a-1-l)的詳細(xì)敘述如下：
[0107]
[010引在式（1)中，
[0109]Xi代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基、碳數(shù)為7至12的芳香烷基、酷基、氧自由基，或者-0X4;
[0110]X2及X3分別獨(dú)立地代表甲基、乙基、苯基或X2及X3互相鍵結(jié)形成碳數(shù)為4至12的 脂肪族環(huán)；
[0111]X4代表氨原子、碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基、碳數(shù)為6至20的 芳香基，或者碳數(shù)為7至12的芳香烷基；
[0112] *代表共價(jià)鍵。
[0113] 當(dāng)Xi及X4代表碳數(shù)為1至18的直鏈烷基、支鏈烷基或環(huán)烷基時(shí)，Xi及X4可為 碳數(shù)為1至18的直鏈烷基或支鏈烷基，或者碳數(shù)為3至8的環(huán)烷基，其具體例，如：甲基、 乙基、正丙基、異丙基、正下基、叔下基、正己基、環(huán)己基、正辛基或十六烷基等。當(dāng)Xi代表 碳數(shù)為6至20的芳香基時(shí)，其具體例可為苯基、α-糞基或β-糞基。當(dāng)Xi及X4代表碳 數(shù)為7至12的芳香烷基時(shí)，Xi及X4可為具有碳數(shù)為1至8的烷基鍵結(jié)的芳香基，且該芳 香基的碳數(shù)為6至10,其具體例可為卞基、苯乙基、α-甲基卞基或2-苯基丙烷-2-基 (2-Phenylpropan-2-yl)等。當(dāng)Xi及X4代表酷基、碳數(shù)為2至8的燒酷基或芳酷基時(shí)，其 具體例可為乙酷基或苯甲酯基。
[0114] 本發(fā)明的Xi優(yōu)選為氨原子、碳數(shù)為1至5的烷基或氧自由基，更優(yōu)選為氨原子、氧 自由基及甲基。
[0115] 其次，式（1)中的X2及X3可鍵結(jié)形成脂肪環(huán)的結(jié)構(gòu)，其具體例可為環(huán)戊燒或環(huán)己 燒等。X2及X3優(yōu)選為甲基。
[0116] 具有如式（1)所示具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體可為具有如下式（1-1)及（1-2) 所示結(jié)構(gòu)的化合物：
[0117]
[0118] 在式（1-1)及（1-2)中，Xs及X7分別獨(dú)立地代表氨原子或甲基；X6代表亞甲基或 碳數(shù)為2至5的亞烷基成代表如式（1)所示的結(jié)構(gòu)；X9代表-C0NH- *、-S02-、-S02NH- *， 其中*代表與鍵結(jié)的共價(jià)鍵；Xe優(yōu)選為亞乙基或亞丙基，更優(yōu)選為亞乙基；S為0至8的 整數(shù)，優(yōu)選為0至6。
[0119] 如式（1-1)所示具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體的具體例可為如下式（1-1-1)至 (1-1-7)所示的結(jié)構(gòu)：
[0120]
[0121]

[0122] 在式（1-1-1)至（1-1-7)中，Xs的定義如前所述，在此不另寶述。
[0123] 如式（1-?所示具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體的具體例可為如下式（1-2-1)至 (1-2-4)所示的結(jié)構(gòu)：
[0124]
[012引在式（1-2-1)至（1-2-4)中，X,的定義如前所述，在此不另寶述。
[0126] 本發(fā)明具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)可為4-甲基丙締酷胺 基-2, 2,6,6-四甲基-贓晚（4-methac巧lamid〇-2, 2,6,G-tetramethylpiperidine)，或者 2,2,6,6-四甲基-贓晚基丙締酸甲醋；即前述式（1-1-1)，且Xs代表甲基或1，2,2,6,6-五 甲基-贓晚基丙締酸甲醋；即前述式（1-1-2)，且Xs代表甲基。
[0127] 上述具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)可單獨(dú)一種或混合多種使用。
[0128] 基于具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)及下述具有一個(gè)或一個(gè)W上簇酸基 的乙締性不飽和單體（a-1-2)與其它可共聚合的乙締性不飽和單體（a-1-3)的總使用量為 100重量份，該具有受阻胺結(jié)構(gòu)的乙締性單體（a-1-l)的使用量為3重量份至45重量份，優(yōu) 選為4重量份至40重量份，更優(yōu)選為5重量份至35重量份。
[0129] 本發(fā)明的具有一個(gè)或一個(gè)W上簇酸基的乙締性不飽和單體（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巧等不飽和一元簇酸化合物；馬來酸、馬來酸酢、富馬酸、衣康 酸、衣康酸酢、巧康酸或巧康酸酢等不飽和二元簇酸（酢）化合物；Ξ個(gè)簇酸基W上的不飽 和多元簇酸（?。┗衔铩Ｉ鲜鼍哂幸粋€(gè)或一個(gè)W上簇酸基的乙締性不飽和單體（a-1-2) 可單獨(dú)一種或混合多種使用。
[0130] 優(yōu)選地，該具有一個(gè)或一個(gè)W上簇酸基的乙締性不飽和單體（a-1-2)選自于丙締 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