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着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器及图像显示装置

2023-05-21 10:50:37

着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器及图像显示装置

  技术领域

  本发明涉及着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器及图像显示装置。

  背景技术

  滤色器广泛用于摄像元件、液晶显示装置(LCD)等各种显示装置,其应用范围正在迅速扩大。上述摄像元件、液晶显示装置等中所使用的滤色器由红色(Red)、绿色(Green)和蓝色(Blue)这三种颜色的着色图案构成,或者由黄色(Yellow)、品红(Magenta)和青色(Cyan)这三种颜色的着色图案构成。

  上述滤色器各个着色图案一般利用包含颜料或染料等着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和溶剂的着色感光性树脂组合物来形成。利用上述着色感光性树脂组合物的着色图案加工通常通过光刻工序来实施。

  近年来,对于颜色再现力高的高品质的显示器以及柔性(Flexible)显示器的市场要求正在变大,因此提高了颜料的含量以形成高分辨率的像素以及实现柔性(Flexible),由此发生了由固化度不足等导致的可靠性下降,从而要求对此的改善。

  近来,随着显示装置的技术发展,要求开发亮且鲜明的显示器,且要求比以往的光源更加高品质的光源,有机发光二极管或量子点之类的自发光物质正在取代为光源。此外,在具有这样的自发光物质作为光源的显示器中,位于外覆玻璃内侧的相位差膜以及偏光板起到抑制从外部入射的光的反射而使画面显示品质变佳、且提高面板内部的光源的效率的作用,但是对于安装相位差膜以及偏光板而言,存在面板的厚度和价格增加的问题。

  例如,韩国公开专利第10-2015-0136855号公开了涉及包含用于光提取的分散粒子的感光性树脂组合物的技术。但是,上述公开专利由于除了滤色器以外还要追加包含另外的光散射层,因此存在面板的厚度增加,且亮度降低而可见性下降的问题。

  现有技术文献

  专利文献

  专利文献1:韩国公开专利第10-2015-0136855号

  发明内容

  所要解决的课题

  本发明的目的在于,提供能够形成可见性、可靠性和锥角优异的滤色器的像素涂膜的着色感光性树脂组合物。特别是,目的在于,提供即使不追加包含另外的光散射层,也显示出优异的可见性、可靠性等特性的着色感光性树脂组合物。

  此外,本发明的目的在于,提供使用上述着色感光性树脂组合物制造的滤色器及包含上述滤色器的图像显示装置。

  解决课题的方法

  本发明提供一种着色感光性树脂组合物,其包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和散射体,

  上述碱溶性树脂包含以下化学式1所表示的共聚物,上述碱溶性树脂通过包含相对于固体成分总重量为5~30重量%的以下化学式2所表示的化合物而合成,

  上述散射体具有1.5~3.0的折射率且粒径为200nm~500nm。

  [化学式1]

  

  (上述化学式1中,R1~R3各自独立地为氢原子或甲基,R4为氢原子、碳原子数2~20的酯基、腈基、碳原子数1~20的烷基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数7~20的烷基芳基、碳原子数3~20的环烷基或碳原子数6~20的聚环烷基,l、m和n各自独立地为1~50的整数。)

  [化学式2]

  

  (上述化学式2中,R5为氢原子或甲基。)

  此外,本发明提供包含由上述着色感光性树脂组合物制造的涂膜的滤色器。

  此外,本发明提供包含上述滤色器的图像显示装置。

  发明效果

  本发明的着色感光性树脂组合物由于透过度降低不大且反射率高,因而能够形成可见性提高了的涂膜,不仅是以往的高温工序,在低温工序也能够提供灵密度优异的效果。

  此外,本发明的着色感光性树脂组合物的耐溶剂性等可靠性优异,在形成着色图案时提供锥形特性优异的效果。特别是,在利用本发明的着色感光性树脂组合物制造滤色器的情况下,即使不包含另外的散射体层,也显示出优异的可见性、可靠性等特性。

  因此,上述的着色感光性树脂组合物能够有效应用于滤色器和包含该滤色器的图像显示装置。

  具体实施方式

  本发明提供一种着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器和图像显示装置,上述着色感光性树脂组合物包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和散射体,上述碱溶性树脂包含化学式1所表示的共聚物,上述碱溶性树脂通过包含相对于固体成分总重量为5~30重量%的化学式2所表示的化合物而合成,上述散射体具有1.5~3.0的折射率且粒径为200nm~500nm。

  本发明的着色感光性树脂组合物包含含有特定化学式结构所表示的共聚物的碱溶性树脂且包含特定的金属氧化物无机纳米粒子作为散射体,从而透过度降低不大且反射率高而能够形成可见性提高了的涂膜,不仅是以往的高温工序,在低温工序也能够提供灵密度优异的效果,且能够提供耐溶剂性和锥形特性优异的效果。特别是,在利用本发明的着色感光性树脂组合物制造滤色器时,即使不包含另外的散射体层,也能够提供优异的可见性、可靠性等特性。因此,本发明的着色感光性树脂组合物也适合用于不包含另外的散射体层的滤色器,进而本发明的滤色器和图像显示装置可以不包含另外的散射体层。

  以下,对于构成本发明的着色感光性树脂组合物的各成分进行详细说明。但是,本发明不受这些成分的限定。

  <着色感光性树脂组合物>

  本发明的着色感光性树脂组合物包含着色剂、碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂、溶剂和散射体,可以根据需要选择性进一步包含添加剂。

  着色剂

  上述着色剂以包含一种以上的颜料(a1)为特征。

  (a1)颜料

  上述颜料可以使用本领域中一般使用的有机颜料或无机颜料。

  上述颜料可以使用印刷油墨、喷墨油墨等中所使用的各种颜料,具体可以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、异吲哚啉酮颜料、异吲哚啉颜料、苝颜料、芘酮颜料、二嗪颜料、蒽醌颜料、二蒽醌基颜料、蒽嘧啶颜料、蒽嵌蒽醌(anthanthrone)颜料、阴丹酮(indanthrone)颜料、黄烷士酮颜料、皮蒽酮(pyranthrone)颜料、二酮吡咯并吡咯颜料等。

  作为上述无机颜料,可以举出金属氧化物或金属络盐等金属化合物,具体可以举出铁、钴、铝、镉、铅、铜、钛、镁、铬、锌、锑、炭黑等的金属的氧化物或复合金属氧化物等。

  特别是,作为上述有机颜料和无机颜料,具体可以举出色指数(染色家协会(Thesociety of Dyers and Colourists)出版)中分类为颜料的化合物,更具体可以举出如下色指数(C.I.)编号的颜料,但不一定限定于此。

  C.I.颜料黄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;

  C.I.颜料橙13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65和71;

  C.I.颜料红9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、215、216、224、242、254、255和264;

  C.I.颜料紫14、19、23、29、32、33、36、37和38;

  C.I.颜料蓝15(15:3、15:4、15:6等)、21、28、60、64和76;

  C.I.颜料绿7、10、15、25、36、47和58;

  C.I.颜料棕28;

  C.I.颜料黑1和7等。

  上述颜料(a1)可以各自单独使用或两种以上组合使用。

  相对于着色剂的固体成分总重量,上述颜料(a1)的含量为30~90重量%的范围,优选为50~75重量%的范围。如果上述颜料(a1)的含量以上述基准计为30~90质量%的范围,则即使包含高浓度的颜料,粘度也低,且保存稳定性优异,因此优选。

  上述颜料优选使用颜料的粒子均匀分散而成的颜料分散液。作为用于使颜料的粒径均匀分散的方法的例子,可以举出添加(a2)颜料分散剂来分散处理的方法等,根据上述方法,能够得到颜料在溶液中均匀分散的状态的颜料分散液。

  (a2)颜料分散剂

  上述颜料分散剂是为了颜料的解凝以及维持稳定性而添加的,可以没有限制地使用本领域一般使用的颜料分散剂。作为市售中的分散剂,有毕克(BYK)公司的Disperbyk-101、103、107、108、110、111、112、116、130、140、142、154、161、162、163、164、165、166、167、168、170、171、174、180、181、182、183、184、185、190、2000、2001、2009、2010、2020、2025、2050、2070、2095、2150、2155、2163、2164,且有路博润(Lubrizol)公司的SOLSPERSE-3000、9000、13000、13240、13650、13940、16000、17000、18000、20000、21000、24000、26000、27000、28000、31845、32000、32500、32550、33500、32600、34750、35100、36600、38500、41000、41090、53095、55000、56000、76500等。

  它们可以单独使用或将两种以上混合使用,优选作为具有酸性官能团的分散剂的毕克公司的Disperbyk-2000、2001、LPN-6919或路博润公司的SOLSPERSE-3000、21000、26000、36600、41000等,但不限定于此。

  相对于颜料整体100重量份,上述颜料分散剂的含量可以为5~60重量份、优选可以为15~50重量份。如果上述颜料分散剂的含量小于5重量份,则颜料的微粒化困难,可能发生分散后凝胶化等问题,如果含量大于60重量份,则粘度可能升高。

  (a3)染料

  本发明的一实施方式中,上述着色剂(A)可以进一步包含通常本领域使用的染料(a3)。

  上述染料(a3)只要在有机溶剂中具有溶解性或能够分散就可以无限制地追加使用。优选使用既具有对于有机溶剂的溶解性又可以确保对于碱显影液的溶解性、耐热性和耐溶剂性等可靠性的染料。作为上述染料,可以使用选自具有磺酸或羧酸等的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中的物质,除此以外,也可以选择偶氮系、呫吨系、酞菁系的酸性染料和它们的衍生物。优选地,上述染料可以举出色指数(染色家协会(The society of Dyers and Colourists)出版)中分类为染料的化合物或染色手册(色染社)中记载的公知的染料。

  作为上述染料的具体例,

  对于C.I.溶剂染料而言,可以举出:

  C.I.溶剂黄4、14、15、23、24、38、62、63、68、82、94、98、99、162等黄色染料;

  C.I.溶剂绿1、3、4、5、7、28、29、32、33、34、35等绿色染料等。

  此外,对于C.I.酸性染料而言,可以举出:

  C.I.酸性黄1、3、7、9、11、17、23、25、29、34、36、38、40、42、54、65、72、73、76、79、98、99、111、112、113、114、116、119、123、128、134、135、138、139、140、144、150、155、157、160、161、163、168、169、172、177、178、179、184、190、193、196、197、199、202、203、204、205、207、212、214、220、221、228、230、232、235、238、240、242、243、251等黄色染料;

  C.I.酸性绿1、3、5、9、16、25、27、50、58、63、65、80、104、105、106、109等绿色染料等。

  此外,对于C.I.直接染料而言,可以举出:

  C.I.直接黄2、33、34、35、38、39、43、47、50、54、58、68、69、70、71、86、93、94、95、98、102、108、109、129、136、138、141等黄色染料;

  C.I.直接绿25、27、31、32、34、37、63、65、66、67、68、69、72、77、79、82等绿色染料等。

  此外,对于C.I.媒介染料而言,可以举出:

  C.I.媒介黄5、8、10、16、20、26、30、31、33、42、43、45、56、61、62、65等黄色染料;

  C.I.媒介绿1、3、4、5、10、15、19、26、29、33、34、35、41、43、53等绿色染料等。

  这些染料可以各自单独使用或将两种以上组合使用。

  在上述着色剂中进一步包含上述染料的情况下,相对于着色剂的固体成分总重量,上述染料的含量优选为0.5~80重量%,更优选为0.5~60重量%。特别优选为1~50重量%。如果上述着色剂中染料的含量处于上述范围,则能够防止图案形成后染料因有机溶剂而溶出的可靠性降低的问题,且灵密度优异,因此优选。这些染料可以各自单独使用或将两种以上组合使用。

  相对于着色感光性树脂组合物的固体成分总重量,上述着色剂的含量可以为5~60重量%,优选可以为15~50重量%。在上述着色剂的含量处于上述范围内的情况下,形成薄膜时像素的色浓度充分,显影时非像素部的脱落性不会下降而不易产生残渣,因此优选。

  本发明中,所谓着色感光性树脂组合物的固体成分总重量,是指着色感光性树脂组合物中将溶剂排除后的剩余成分的总重量。

  碱溶性树脂

  上述碱溶性树脂包含以下化学式1所表示的共聚物。如此,在包含同时具有羧基和环氧基的丙烯酸系共聚物的情况下,能够提高着色感光性树脂组合物的保存稳定性。

  [化学式1]

  

  (上述化学式1中,R1~R3各自独立地为氢原子或甲基,

  R4为氢原子、碳原子数2~20的酯基、腈基、碳原子数1~20的烷基、碳原子数6~20的芳基、碳原子数7~20的烷基芳基、碳原子数3~20的环烷基或碳原子数6~20的聚环烷基,

  l、m和n各自独立地为1~50的整数。)

  上述化学式1所表示的共聚物的特征在于,在1,2-二甲氧基乙烷(1,2-Dimethoxyethane)的存在下合成,由此能够提供优异的稳定性。

  此外,上述化学式1所表示的共聚物的特征在于,包含以下化学式2所表示的化合物而合成。

  [化学式2]

  

  (上述化学式2中,R5为氢原子或甲基。)

  上述化学式2所表示的化合物优选可以为甲基丙烯酸缩水甘油酯(Glycidylmethacrylate)。

  上述化学式1所表示的共聚物可以通过包含相对于用于制造上述碱溶性树脂的反应物(单体)的固体成分总重量为0.1~35重量%的上述化学式2所表示的化合物而合成,优选可以包含5~30重量%而合成。在上述化学式1所表示的共聚物以上述含量范围包含上述化学式2所表示的化合物而合成的情况下,能够提高着色图案的锥形(Taper)特性,因此优选。

  此外,为了确保着色感光性树脂组合物的显影性,上述碱溶性树脂的酸值优选为30~200mg·KOH/g。在上述碱溶性树脂的酸值满足上述范围的情况下,着色感光性树脂组合物能够确保充分的显影速度,且能够提高与基板的密合性而防止发生图案的短路,因此优选。

  相对于着色感光性树脂组合物的固体成分总重量,上述碱溶性树脂的含量可以为10~80重量%,优选可以为10~70重量%。在上述碱溶性树脂的含量处于上述范围内的情况下,显影液中的溶解性充分而容易形成图案,显影时防止曝光部的像素部分的膜减少而非像素部分的脱落性变佳,因此优选。

  光聚合性化合物

  上述光聚合性化合物是能够通过以下光聚合引发剂的作用而聚合的化合物,可以举出单官能单体、二官能单体、其他多官能单体等,但不限定于此,优选可以使用二官能以上的单体。

  作为上述单官能单体的具体例,有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-羟基乙酯或N-乙烯基吡咯烷酮等,但不限定于此。

  作为上述二官能单体的具体例,有1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、双酚A的双(丙烯酰氧基乙基)醚或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯等,但不限定于此。

  作为上述多官能单体的具体例,有三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三(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、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯或二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯等,但不限定于此。

  相对于着色感光性树脂组合物中的固体成分总重量,上述光聚合性化合物的含量可以为5~45重量%,优选可以为7~45重量%。上述光聚合性化合物的含量处于上述范围内的情况下,像素部的强度和平滑性良好,因此优选。

  光聚合引发剂

  上述光聚合引发剂优选含有肟酯系光聚合引发剂(d1)。

  作为上述肟酯系化合物,有1-[4-(苯硫基)苯基]-1,2-辛烷二酮2-(O-苯甲酰肟)(1,2-Octanedione,1-[4-(phenylthio)phenyl]-,2-(O-benzoyloxime))、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]乙酮1-(O-乙酰肟)(1-[9-Ethyl-6-(2-methylbenzoyl)-9H-carbazol-3-yl]ethanone 1-(O-acetyloxime))等,作为市售中的肟酯系光聚合引发剂,有巴斯夫(BASF)公司的OXE 01、OXE 02、OXE 03、Tronly公司的PBG-327等,由于各自的吸光度和所产生的自由基种不同,因此优选将两种以上混合使用。

  相对于整体光聚合引发剂总重量,上述光聚合引发剂(d1)的含量可以为10~100重量%,优选可以为20~100重量%。在整体光聚合引发剂中的光聚合引发剂(d1)的比率小于10重量%的情况下,无法克服染料导致的灵密度降低,显影工序中容易发生图案的短路。

  此外,也可以追加并用肟酯系光聚合引发剂(d1)以外的光聚合引发剂(d2)。代表性地优选使用选自由苯乙酮系化合物、二苯甲酮系化合物、三嗪系化合物、联咪唑系化合物和噻吨酮系化合物、咔唑系化合物组成的组中的一种以上的化合物。

  作为上述苯乙酮系化合物的具体例,可以举出二乙氧基苯乙酮、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、2-(4-甲基苄基)-2-(二甲基氨基)-1-(4-吗啉代苯基)丁烷-1-酮等。

  作为上述二苯甲酮系化合物,例如有二苯甲酮、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等。

  作为上述三嗪系化合物的具体例,可以举出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。

  作为上述联咪唑化合物的具体例,可以举出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、2,2-双(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑或4,4',5,5'位置的苯基被烷氧羰酰基取代的咪唑化合物等。它们当中,优选使用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(2,6-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-联咪唑。

  作为上述噻吨酮系化合物,例如有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。

  作为上述咔唑系化合物,例如有3-(2-甲基-2-二甲基氨基丙酰基)咔唑、3-(2-甲基-2-吗啉代丙酰基)-9-甲基咔唑、3-(2-甲基-羟基丙酰基)-9-甲基咔唑、3-(1-羟基环己酰基)-9-丁基咔唑等。

  此外,为了提高本发明的着色感光性树脂组合物的灵密度,上述光聚合引发剂可以进一步包含光聚合引发助剂(d3)。本发明的着色感光性树脂组合物通过含有光聚合引发助剂(d3),从而灵密度进一步变高而能够提高生产率。

  上述光聚合引发助剂(d3)优选可以使用选自由例如胺化合物、羧酸化合物、多官能硫醇化合物组成的组中的一种以上的化合物。

  作为上述胺化合物,优选使用芳香族胺化合物,具体可以使用三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三异丙醇胺等脂肪族胺化合物;4-二甲基氨基苯甲酸甲酯、4-二甲基氨基苯甲酸乙酯、4-二甲基氨基苯甲酸异戊酯、4-二甲基氨基苯甲酸2-乙基己酯、苯甲酸2-二甲基氨基乙酯、N,N-二甲基对甲苯胺、4,4'-双(二甲基氨基)二苯甲酮(通称:米蚩酮)、4,4'-双(二乙基氨基)二苯甲酮等。

  上述羧酸化合物优选为芳香族杂乙酸类,具体可以举出苯基硫代乙酸、甲基苯基硫代乙酸、乙基苯基硫代乙酸、甲基乙基苯基硫代乙酸、二甲基苯基硫代乙酸、甲氧基苯基硫代乙酸、二甲氧基苯基硫代乙酸、氯苯基硫代乙酸、二氯苯基硫代乙酸、N-苯基甘氨酸、苯氧基乙酸、萘基硫代乙酸、N-萘基甘氨酸、萘氧基乙酸等。

  作为上述多官能硫醇化合物,有三-[(3-巯基丙酰氧基)-乙基]-异氰脲酸酯(Tris-[(3-mercaptopropionyloxy)-ethyl]-isocyanurate)、三羟甲基丙烷三-3-巯基丙酸酯(Trimethylolpropane tris-3-mercaptopropionate)、季戊四醇四-3-巯基丙酸酯(Pentaerythritol tetrakis-3-mercaptopropionate)、二季戊四醇六-3-巯基丙酸酯(Dipentaerythritol hexa-3-mercaptopropionate)等。

  在进一步使用上述光聚合引发助剂(d3)的情况下,以固体成分为基准,相对于碱溶性树脂和光聚合性化合物的合计100重量份,上述光聚合引发助剂(d3)的含量可以为0.1~40重量份,优选可以为1~30重量份。如果上述光聚合引发助剂(d3)的使用量处于上述的0.1~40重量份的范围内,则提供着色感光性树脂组合物的灵密度进一步变高,使用上述组合物而形成的滤色器的生产率提高的效果。

  以固体成分为基准,相对于碱溶性树脂和光聚合性化合物的合计100重量份,上述光聚合引发剂的含量可以为0.1~40重量份,优选可以为1~30重量份。如果上述光聚合引发剂处于上述的0.1~40重量份的范围内,则着色感光性树脂组合物高灵密度化而缩短曝光时间,因此能够提高生产率,维持高分辨率,因而优选。此外,使用上述条件的组合物而形成的像素部的强度和上述像素部的表面的平滑性可以变佳。

  散射体

  上述散射体只要是在有机溶剂中分散有有机、无机纳米粒子的形态就可以无关纳米粒子的种类地使用。但是,由于彩色面板特性上要求高耐热性和耐光性,因此优选使用无机纳米粒子。特别是,为了提高散射效果,适合使用折射率为1.5以上的金属氧化物,作为具有上述折射率的散射体,考虑到通用性,可以例举金属氧化物中的二氧化硅(SiO2)、氧化钛(TiO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化锌(ZnO)等。

  从提高散射效果而表现出高反射率的方面出发,本发明的着色感光性树脂组合物中所使用的散射体优选使用具有1.5~3.0的折射率的金属氧化物粒子。可以例举氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化锌(ZnO)和氧化铝(Al2O3)等,但不限定于此。

  本发明的散射体可以包含上述例示的金属氧化物粒子中的至少一种。

  用作本发明的散射体的金属氧化物粒子的直径优选为200nm~500nm,更优选为200~400nm。这是为了通过使背光的波长与粒子的直径相似来诱导光的前向散射从而提高可见性。

  本发明中,上述散射体优选使用散射体的粒子均匀分散的散射体分散液。作为用于使散射体的粒径均匀分散的方法的例子,可以举出添加分散剂进行分散处理的方法等,根据上述方法,能够得到散射体在溶液中均匀分散的状态的散射体分散液。

  相对于本发明的着色感光性树脂组合物中的着色剂固体成分,上述散射体分散液的含量优选为1重量%~5重量%,更优选为1重量%~3重量%。在上述散射体分散液的含量小于1重量%的情况下,散射效果降低,在大于5重量%的情况下,大幅出现亮度降低。

  溶剂

  上述溶剂优选为丙二醇单甲基醚乙酸酯,但只要是使上述着色感光性树脂组合物溶解的溶剂就可以没有特别限制地追加使用。

  上述可追加使用的溶剂尤其优选为醚类、芳香族烃类、酮类、醇类、酯类或酰胺类等。具体可以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、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、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇二丙基醚和二丙二醇二丁基醚等醚类;苯、甲苯、二甲苯和均三甲苯等芳香族烃类;甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基异丁基酮和环己酮等酮类;乙醇、丙醇、丁醇、己醇、环己醇、乙二醇和甘油等醇类;3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基-1-丁基乙酸酯、甲氧基戊基乙酸酯、乙二醇单乙酸酯、乙二醇二乙酸酯、乙二醇单甲基醚乙酸酯、乙二醇单乙基醚乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、二乙二醇单丁基醚乙酸酯、丙二醇单乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和γ-丁内酯等酯类等。上述溶剂可以将选自由例示的溶剂组成的组中的一种或两种以上混合使用。

  相对于着色感光性树脂组合物的总重量,上述溶剂的含量可以为60~90重量%,优选可以为70~87重量%。在上述溶剂的含量处于上述含量范围内的情况下,在利用滚涂机、旋涂机、狭缝式旋涂机、狭缝式涂布机(有时也称为模涂机)、喷墨打印机等涂布装置进行涂布时,提供涂布性变佳的效果,因此优选。

  添加剂

  本发明的着色感光性树脂组合物除了上述成分以外在不损害本发明的目的的范围内也可以根据本领域技术人员的需要来并用填充剂、其他高分子化合物、固化剂、密合促进剂、紫外线吸收剂、防凝剂等添加剂。

  作为上述填充剂,具体可以使用玻璃、二氧化硅、氧化铝等,但不限定于此。

  作为上述其他高分子化合物,具体可以使用环氧树脂、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。

  上述固化剂是为了深部固化和提高机械强度而使用的,具体可以使用环氧化合物、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。上述环氧化合物具体可以使用双酚A型环氧树脂、氢化双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、氢化双酚F型环氧树脂、酚醛清漆型环氧树脂、其他芳香族系环氧树脂、脂环族系环氧树脂、缩水甘油酯系树脂、缩水甘油胺系树脂、或这些环氧树脂的溴化衍生物、环氧树脂及其溴化衍生物以外的脂肪族、脂环族或芳香族环氧化合物、丁二烯(共)聚合物环氧化物、异戊二烯(共)聚合物环氧化物、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯(共)聚合物、异氰脲酸三缩水甘油酯等,但不限定于此。上述氧杂环丁烷化合物具体可以使用碳酸酯双氧杂环丁烷、二甲苯双氧杂环丁烷、己二酸酯双氧杂环丁烷、对苯二甲酸酯双氧杂环丁烷、环己烷二羧酸双氧杂环丁烷等,但不限定于此。

  上述固化剂可与助固化化合物并用,所述助固化化合物能够与固化剂一起使环氧化合物的环氧基、氧杂环丁烷化合物的氧杂环丁烷骨架开环聚合。上述助固化化合物具体可以使用多元羧酸类、多元羧酸酐类、产酸剂等。上述多元羧酸酐类可以利用市售的环氧树脂固化剂。作为市售的上述环氧树脂固化剂,可以例举ADEKA HARDENER EH-700(商品名,ADEKA工业(株)制造)、RIKACID HH(商品名,新日本理化(株)制造)、MH-700(商品名,新日本理化(株)制造)等。上述例示的固化剂和助固化化合物可以各自单独使用或将两种以上混合使用。

  作为上述密合促进剂,具体可以使用选自由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和3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷组成的组中的一种或使用它们的混合物。

  相对于着色感光性树脂组合物的总固体成分,上述密合促进剂的含量可以为0.01~10重量%,优选可以为0.05~2重量%。

  作为上述紫外线吸收剂,具体可以使用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,但不限定于此。

  作为防凝剂,具体可以使用聚丙烯酸钠等,但不限定于此。

  本发明的一实施方式的着色感光性树脂组合物例如可以通过如下的方法来制造。

  首先,将上述着色剂中的颜料(a1)与溶剂混合,利用珠磨机等进行分散直至颜料的平均粒径达到0.2μm以下程度。此时,根据需要可以将颜料分散剂(a2)、碱溶性树脂的一部分或全部、或染料(a3)与溶剂一起混合进行溶解或分散。在上述混合后的分散液中以预定的浓度进一步添加剩余的碱溶性树脂、热固性树脂、光聚合性化合物、光聚合引发剂和添加剂以及根据需要的溶剂,从而可以制造本发明的着色感光性树脂组合物。

  <滤色器>

  本发明的一实施方式涉及利用上述的着色感光性树脂组合物而形成的滤色器。

  如上所述,在由本发明的着色感光性树脂组合物制造滤色器时,即使不包含另外的散射体层,也能够提供优异的可见性、可靠性等效果。因此,本发明的滤色器可以不包含另外的散射体层。

  本发明的一实施方式的滤色器的特征在于,包含在基板上涂布上述的着色感光性树脂组合物且以预定的图案曝光以及显影而形成的涂膜和/或着色图案。

  以下,对于利用本发明的着色感光性树脂组合物的图案形成方法进行详细说明。

  本发明的利用着色感光性树脂组合物形成图案的方法可以使用本技术领域公知的方法,通常包括涂布步骤、曝光步骤、以及去除步骤。将本发明的着色感光性树脂组合物涂布于基材上,且进行光固化及显影而形成图案,从而可以用作着色像素(着色图像)。

  具体而言,将上述着色感光性树脂组合物在没有任何涂布的玻璃基板以及以的厚度涂布有SiNx(保护膜)的玻璃基板上使用旋涂、狭缝式涂布等适当的方法以2.0~3.4μm的厚度进行涂布。涂布后以形成滤色器所需的图案的方式照射光。照射光之后,如果将涂布层用碱显影液进行处理,则涂布层的未照射部分发生溶解,形成滤色器所需的图案。将这样的过程按照所需的R、G、B颜色之数反复进行,从而可以获得具有期望的图案的滤色器。此外,在上述过程中,将显影后获得的图像图案再次加热或者利用活性射线照射等进行固化,可以进一步提高耐擦伤性、耐溶剂性等。

  <图像显示装置>

  本发明的一实施方式涉及包含上述的滤色器的图像显示装置。

  如上所述,在利用本发明的着色感光性树脂组合物制造滤色器时,即使不包含另外的散射体层,也能够提供优异的可见性、可靠性等效果。因此,本发明的图像显示装置可以不包含另外的散射体层。

  本发明的滤色器不仅可以应用于通常的液晶显示装置(LCD),还可以应用于电致发光显示装置(EL)、等离子体显示装置(PDP)、场发生显示装置(FED)、有机发光元件(OLED)等各种图像显示装置。

  本发明的图像显示装置除了具备上述的滤色器以外,包含本技术领域已知的构成。

  本发明的一实施方式的图像显示装置除了上述的滤色器以外,可以追加具备包含含有红色量子点粒子的红色图案层、含有绿色量子点粒子的绿色图案层和含有蓝色量子点粒子的蓝色图案层的滤色器。这样的情况下,图像显示装置所应用的光源的发出光没有特别限定,但从更加优异的颜色再现性方面出发,优选可以使用发出蓝色光的光源。

  本发明的一实施方式的图像显示装置除了上述滤色器以外,也可以追加具备仅包含红色图案层、绿色图案层和蓝色图案层中的两种颜色的图案层的滤色器。这样的情况下,上述滤色器进一步具备不含有量子点粒子的透明图案层。在仅具备两种颜色的图案层的情况下,可以使用发出呈现未包含的剩余颜色的波长的光的光源。例如,在仅包含红色图案层和绿色图案层的情况下,可以使用发出蓝色光的光源。这样的情况下,红色量子点粒子发出红色光,绿色量子点粒子发出绿色光,透明图案层直接透过蓝色光而呈现蓝色。

  以下,基于实施例来更详细地说明本发明,但以下公开的本发明的实施方式仅为例示,本发明的范围不受这些实施方式的限定。本发明的范围示于权利要求范围中,而且包括与权利要求范围记载等同的含义及范围内的所有变更。此外,以下的实施例、比较例中表示含量的“%”和“份”除非特别提及则为重量基准。

  <实施例>

  合成例1~5:碱溶性树脂的合成

  在具备冷凝管和搅拌机的烧瓶中,根据以下表1的组成投入各个单体,且投入相对于上述单体的总重量为5重量%的2,2'-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(引发剂),相对于上述引发剂和单体的总重量100重量份为100重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯(PGMEA,溶剂)后,如以下表1那样分别投入相对于上述单体的总重量为20重量%的1,2-二甲氧基乙烷,然后在氮气气氛下开始缓慢搅拌。将反应溶液升温至70℃,搅拌5小时而将各个碱溶性树脂聚合。通过如上方法得到的碱溶性树脂的固体成分浓度为25~45重量%,重均分子量(Mw)记载于以下表1中。此时,重均分子量是使用凝胶渗透色谱(Gel Permeation Chromatography,GPC)测定的聚苯乙烯换算平均分子量。

  [表1]

  制造例:分散组合物制造

  制造例1:颜料分散组合物M1制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料红254、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M1。

  制造例2:颜料分散组合物M2制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料红177、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M2。

  制造例3:颜料分散组合物M3制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料绿7、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M3。

  制造例4:颜料分散组合物M4制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料黄138、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M4。

  制造例5:颜料分散组合物M5制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料蓝15:6、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M5。

  制造例6:颜料分散组合物M6制造

  将12.0重量份的作为色料的C.I.颜料紫23、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、82.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造颜料分散组合物M6。

  制造例7:散射体分散组合物M7制造

  将50重量份的作为散射体的具有200nm的粒径的二氧化硅(SiO2;折射率1.5)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M7。

  制造例8:散射体分散组合物M8制造

  将50重量份的作为散射体的具有200nm的粒径的氧化锌(ZnO;折射率2.00)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M8。

  制造例9:散射体分散组合物M9制造

  将50重量份的作为散射体的具有200nm的粒径的氧化钛(TiO2;折射率2.7)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M9。

  制造例10:散射体分散组合物M10制造

  将50重量份的作为散射体的具有200nm的粒径的氧化铝(Al2O3;折射率1.8)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M10。

  制造例11:散射体分散组合物M11制造

  将50重量份的作为散射体的具有200nm的粒径的氟化镁(MgF2;折射率1.4)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M11。

  制造例12:散射体分散组合物M12制造

  将50重量份的作为散射体的具有100nm的粒径的二氧化硅(SiO2;折射率1.5)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M12。

  制造例13:散射体分散组合物M13制造

  将50重量份的作为散射体的具有100nm的粒径的氧化锌(ZnO;折射率2.00)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M13。

  制造例14:散射体分散组合物M14制造

  将50重量份的作为散射体的具有100nm的粒径的氧化钛(TiO2;折射率2.7)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M14。

  制造例15:散射体分散组合物M15制造

  将50重量份的作为散射体的具有100nm的粒径的氧化铝(Al2O3;折射率1.8)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M15。

  制造例16:散射体分散组合物M16制造

  将50重量份的作为散射体的具有600nm的粒径的二氧化硅(SiO2;折射率1.5)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M16。

  制造例17:散射体分散组合物M17制造

  将50重量份的作为散射体的具有600nm的粒径的氧化锌(ZnO;折射率2.00)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M17。

  制造例18:散射体分散组合物M18制造

  将50重量份的作为散射体的具有600nm的粒径的氧化钛(TiO2;折射率2.7)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M18。

  制造例19:散射体分散组合物M19制造

  将50重量份的作为散射体的具有600nm的粒径的氧化铝(Al2O3;折射率1.8)、6.0重量份的作为分散剂的LPN-6919(毕克公司制造)、44.0重量份的作为溶剂的丙二醇甲基醚乙酸酯利用珠磨机混合及分散12小时,从而制造散射体分散组合物M19。

  实施例1~20和比较例1~14:着色感光性树脂组合物的制造

  实施例1

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例2

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M8、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例3

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M9、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例4

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M10、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例5

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例6

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、1.08重量份的上述散射体分散组合物M8、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例7

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、1.08重量份的上述散射体分散组合物M9、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例8

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、1.08重量份的上述散射体分散组合物M10、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例9

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  实施例10

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、1.08重量份的上述散射体分散组合物M8、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  实施例11

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、1.08重量份的上述散射体分散组合物M9、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  实施例12

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、1.08重量份的上述散射体分散组合物M10、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  实施例13

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例3的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例14

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例4的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例15

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、0.29重量份的上述散射体分散组合物M7、11.20重量份的上述合成例1的树脂、3.73重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.75重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.35重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例16

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.98重量份的上述散射体分散组合物M7、9.91重量份的上述合成例1的树脂、3.30重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.66重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.47重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  实施例17

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、0.29重量份的上述散射体分散组合物M7、11.21重量份的上述合成例1的树脂、3.73重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.75重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.35重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例18

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、1.98重量份的上述散射体分散组合物M7、9.91重量份的上述合成例1的树脂、3.30重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.66重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.47重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  实施例19

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、0.29重量份的上述散射体分散组合物M7、11.20重量份的上述合成例1的树脂、3.73重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.75重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.35重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  实施例20

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、1.98重量份的上述散射体分散组合物M7、9.91重量份的上述合成例1的树脂、3.30重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.66重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.47重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  比较例1

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、11.43重量份的上述合成例1的树脂、3.80重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.76重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.33重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例2

  将28.88重量份的上述颜料分散组合物M3、23.63重量份的上述颜料分散组合物M4、11.43重量份的上述合成例1的树脂、3.80重量份的作为光聚合性化合物的KAYARADDPHA(日本化药)、0.76重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.33重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造绿色感光性树脂组合物。

  比较例3

  将36.75重量份的上述颜料分散组合物M5、15.75重量份的上述颜料分散组合物M6、11.43重量份的上述合成例1的树脂、3.80重量份的作为光聚合性化合物的KAYARADDPHA(日本化药)、0.76重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.33重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造蓝色感光性树脂组合物。

  比较例4

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M11、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例5

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例2的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例6

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M7、10.60重量份的上述合成例5的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例7

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M12、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例8

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M13、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例9

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M14、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例10

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M15、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例11

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M16、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例12

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M17、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例13

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M18、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  比较例14

  将44.63重量份的上述颜料分散组合物M1、7.87重量份的上述颜料分散组合物M2、1.08重量份的上述散射体分散组合物M19、10.60重量份的上述合成例1的树脂、3.53重量份的作为光聚合性化合物的KAYARAD DPHA(日本化药)、0.71重量份的作为光聚合引发剂的PBG-327(Tronly公司制造)、0.18重量份的添加剂F554(日本DIC公司制造)、31.41重量份的丙二醇单甲基醚乙酸酯混合,从而制造红色感光性树脂组合物。

  制造例:感光性树脂膜的制造

  将上述实施例1~20和比较例1~14中制造的着色感光性树脂组合物分别在1100mm×960mm的玻璃基板上利用狭缝式涂布机以干燥后的膜厚度达到2.5μm的方式进行涂布,此时的涂布速度设为200mm/sec。将涂布后形成有涂布膜的基板移动至减压干燥室(VCD),以压力达到65Pa的时间为20sec的方式实施减压干燥。减压干燥后,将基板移动至加热烘箱,在100℃进行3分钟前烘。接着,在上述薄膜上放置具有使透过率在1~100%的范围阶梯状变化的图案和1μm~100μm的线条/间隙图案的试验光掩模,且将试验光掩模的间隔设为200μm照射紫外线。此时,紫外线光源使用含有全部g、h、i线的1KW的高压水银灯,以50mJ/cm2的照度进行照射,且没有使用特别的光学过滤器。并且,就整面基板而言,没有使用光掩模,通过整面曝光来制作。将上述经紫外线照射的薄膜在pH 10.5的KOH水溶液显影溶液中浸渍2分钟进行显影。将上述涂布了薄膜的玻璃板使用蒸馏水洗涤后,吹氮气进行干燥,在230℃的加热烘箱中加热25分钟,从而制造具有图案和整面的模样的涂膜。

  <实验例>

  实验例1:彩色抗蚀剂涂膜的透过度评价

  利用分光测色装置(OSP-SP200,奥林巴斯(OLYMPUS))测定上述实施例和比较例中制作的彩色抗蚀剂涂膜的透过度。以红色涂膜时630nm、绿色涂膜时525nm、蓝色涂膜时445nm波长中的透过度为基准,与未放入散射体分散液的涂膜的透过度比较,按照如下基准进行评价。将结果示于以下表2中。

  <红色涂膜>

  相对于散射体0wt%,80%<T:○

  相对于散射体0wt%,70%<T≤80%:△

  相对于散射体0wt%,T≤70%:×

  <绿色涂膜>

  相对于散射体0wt%,75%<T:○

  相对于散射体0wt%,65%<T≤75%:△

  相对于散射体0wt%,T≤65%:×

  <蓝色涂膜>

  相对于散射体0wt%,70%<T:○

  相对于散射体0wt%,60%<T≤70%:△

  相对于散射体0wt%,T≤60%:×

  实验例2:涂膜的反射率测定

  利用分光测色计(CM-3700d,柯尼卡美能达(KONICA MINOLTA))测定上述实施例和比较例中制作的彩色抗蚀剂涂膜的反射率。按照包含360~740nm的光源波长范围中反射角8°时的正反射光的模式测定累积反射率,按照如下基准进行评价。将结果示于以下表2中。

  <红色涂膜>

  相对于散射体0wt%,2%<R:○

  相对于散射体0wt%,1%<R≤2%:△

  相对于散射体0wt%,0.5%<R≤1%:×

  <绿色涂膜>

  相对于散射体0wt%,8%<R:○

  相对于散射体0wt%,4%<R≤8%:△

  相对于散射体0wt%,1%<R≤4%:×

  <蓝色涂膜>

  相对于散射体0wt%,4.0%<R:○

  相对于散射体0wt%,2.0%<R≤4.0%:△

  相对于散射体0wt%,1.0%<R≤2.0%:×

  实验例3:涂膜的耐溶剂性评价

  实施上述实施例和比较例中制作的彩色抗蚀剂涂膜的耐溶剂性评价。将涂膜在N-甲基吡咯烷酮溶剂中浸渍30分钟,对于评价前后的色差进行比较评价。关于此时所使用的式,通过由L*、a*、b*定义的表现三维色度计中的色差的下述数学式(1)来计算。

  [数学式1]

  △Eab*=(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2

  ○:△Eab*小于3.0

  ×:△Eab*为3.0以上

  实验例4:锥角(Taper angle)

  测定上述实施例和比较例中制作的彩色抗蚀剂涂膜的100μm线条/间隙图案的锥形边缘(Taper Edge)部角度来比较锥形(Taper)形状。将结果示于以下表2中。

  ○:锥形边缘部角度角度小于50°

  ×:锥形边缘部角度角度为50°以上

  [表2]

  参照上述表2的结果,在本发明的包含散射体的实施例1~20的情况下,可以确认到在透过度、反射率、耐溶剂性和锥角方面均显示出优异的效果。另一方面,在不包含散射体的比较例1~3的情况下,可以确认到反射率特性明显下降。此外,可以确认到,脱离本发明的散射体的折射率范围的比较例4的反射率不佳,没有使用本发明的碱溶性树脂的比较例5和6以及脱离散射体粒径范围的比较例7~14的情况下,透过度、反射率、耐溶剂性或锥角效果也不佳。

  从上述结果可知,本发明的着色感光性树脂组合物能够提供以下效果:能够在使涂膜的对于光源的透过度降低最小化的同时,提高光提取效率和可见性,耐溶剂性及图案直进性优异,且灵密度优异,从而在通过低温工序制造滤色器时能够获得充分的固化度。

《着色感光性树脂组合物、利用其制造的滤色器及图像显示装置.doc》
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