彩色滤光片用感光性树脂组合物及其应用制造技术

本发明专利技术提供了一种彩色滤光片用感光性树脂组合物及其应用。该感光性树脂组合物包含有机颜料(A)、染料(B)、碱可溶性树脂(C)、具有乙烯性不饱和基的化合物(D)、光起始剂(E)及有机溶剂(F)。本发明专利技术的彩色滤光片用感光性树脂组合物具有良好高精细度的图案直线性、良好热溶剂膜厚变化率及较好的表面粗糙度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种液晶显示器的彩色滤光片用感光性树脂组合物及其所形成的彩色滤光片，特别是提供一种具有良好高精细度的图案直线性、良好热溶剂膜厚变化率及表面粗糙度佳的彩色滤光片用感光性树脂组合物。
技术介绍
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影像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。彩色滤光片通常可通过染色法、印刷法、电着法或颜料分散法等方法，将红、绿、蓝等像素形成在透明玻璃基板上制得。一般而言，为提高彩色滤光片的对比度，像素着色层间可配置遮光层(或称黑色矩阵)。上述颜料分散法的工艺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合物，最后将该树脂组合物形成像素着色层。进一步而言，颜料分散法的工艺，通常是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(blackmatrix)；然后，将分散有红色颜料的感光性树脂(彩色光阻剂)通过旋转涂布方式将该感光性树脂涂布在透明支持体上，通过光罩进行曝光，并于曝光后进行显影处理即可得到红色像素；接着，以同样的操作方式，即重复利用涂布、曝光、显影的方式即可在支持体上分别制得红、绿、蓝等三色像素。近年来，彩色液晶显示器的用途不再局限在个人电脑上，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屏幕)，所以对于液晶显示器色彩饱和度的要求越来越高。因此，感光性树脂组合物所含的颜料比例也越来越高，碱可溶性树脂与感光性单体的相对使用量变少，造成曝光后的交联程度下降，导致表面粗糙度不佳等问题发生。日本特开第2004-138950号公报所公开的内容中，其使用特定的碱可溶性树脂，可以形成表面粗糙度佳的像素着色层，图案形状及亮度表现优异的彩色滤光片，然而此方法易导致该感光性树脂组合物的热溶剂膜厚变化率、高精细度的图案直线性不佳。有鉴于此，目前亟需发展一种同时具有良好高精细度的图案直线性、热溶剂膜厚变化率及表面粗糙度佳的彩色滤光片用感光性树脂组合物，以克服现有技术中彩色滤光片出现的上述问题。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术利用提供特殊碱可溶性树脂及具有乙烯性不饱和基的化合物成分，而得到具有良好高精细度的图案直线性、热溶剂膜厚变化率及表面粗糙度佳的彩色滤光片用感光性树脂组合物。因此，本专利技术提供了一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：有机颜料(A)；染料(B)；碱可溶性树脂(C)；具有乙烯性不饱和基的化合物(D)；光起始剂(E)；及有机溶剂(F)；其中：所述具有乙烯性不饱和基的化合物(D)含有第一化合物(D-1)，该第一化合物(D-1)是由式(b)表示的多巯基化合物与由式(a)表示的多官能基(甲基)丙烯酸酯反应而形成的，式(a)中：X1代表氢原子或碳数为1至4的烷基；X2表示具有m个羟基的含羟基的化合物中的n个羟基经酯化后的残基，其中m≧n，m及n各自独立表示2至20的整数；所述具有m个羟基的含羟基的化合物为X3(OH)m或X3(OH)m经环氧丙烷(propyleneoxide)、环氧氯丙烷(epichlorohydrin)、烷基、烷氧基或丙烯酸羟丙酯(hydroxypropylacrylate)改性的化合物；及X3(OH)m为具有碳数为2至18的多元醇(polyalcohol)、由该多元醇所形成的多元醇醚(polyhydricalcoholethers)、由该多元醇与酸反应而形成的酯类、或硅酮(silicone)；式(b)中：X4表示单键、碳数为1的烃基、或碳数为2至22的直链或支链的烃基，X4的骨架中可更包括硫原子或构成酯基中的氧原子；及p表示2至6的整数，其中当X4表示单键时，p表示2；当X4表示碳数为1的烃基时，p表示2至4的整数；当X4表示碳数为2至22的直链或支链的烃基时，p表示2至6的整数。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，在所述第一化合物(D-1)中，所述由式(b)表示的多巯基化合物中的巯基相对于所述由式(a)表示的多官能基(甲基)丙烯酸酯中的碳-碳双键的摩尔比率为1/200至1/2。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，所述第一化合物(D-1)是所述由式(b)表示的多巯基化合物及所述由式(a)表示的多官能基(甲基)丙烯酸酯反应后而残存的(甲基)丙烯酸酯基，进一步与由式(c)表示的具有羧基的巯基化合物反应而形成，式(c)中，X5表示碳数为1至12的伸烷基，q表示1至3的整数。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，在所述第一化合物(D-1)中，所述由式(b)表示的多巯基化合物与所述由式(c)表示的具有羧基的巯基化合物中的巯基，相对于所述由式(a)表示的多官能基(甲基)丙烯酸酯中的碳-碳双键的摩尔比率为1/200至1/2。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，基于所述碱可溶性树脂(C)的使用量总和为100重量份，所述第一化合物(D-1)的使用量范围为10重量份至100重量份。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，所述碱可溶性树脂(C)包含第一碱可溶性树脂(C-1)，该第一碱可溶性树脂(C-1)是由混合物进行聚合反应所制得的，而该混合物含有具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)，以及具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基的化合物(ii)。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(i)具有如下式(C-I)或下式(C-II)所示的结构：式(C-I)中，R61、R62、R63与R64分别为相同或不同，且表示氢原子、卤素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基；式(C-II)中，R65至R78分别为相同或不同，且表示氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基，且n表示0至10的整数。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，基于所述碱可溶性树脂(C)的使用量总和为100重量份，所述第一碱可溶性树脂(C-1)的使用量范围为4重量份至100重量份。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，所述碱可溶性树脂(C)包含第二碱可溶性树脂(C-2)，该第二碱可溶性树脂(C-2)是具有含羧酸基的第一不饱和单体(c-2-1)、含马来酰亚胺结构的第二不饱和单体(c-2-2)，以及含脂环结构的第三不饱本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：有机颜料A；染料B；碱可溶性树脂C；具有乙烯性不饱和基的化合物D；光起始剂E；及有机溶剂F；其中：所述具有乙烯性不饱和基的化合物D含有第一化合物D‑1，该第一化合物D‑1是由式b表示的多巯基化合物与由式a表示的多官能基丙烯酸酯或多官能基甲基丙烯酸酯反应而形成的，式a中：X1代表氢原子或碳数为1至4的烷基；X2表示具有m个羟基的含羟基的化合物中的n个羟基经酯化后的残基，其中m≧n，m及n各自独立表示2至20的整数；所述具有m个羟基的含羟基的化合物为X3(OH)m或X3(OH)m经环氧丙烷、环氧氯丙烷、烷基、烷氧基或丙烯酸羟丙酯改性的化合物；及X3(OH)m为具有碳数为2至18的多元醇、由该多元醇所形成的多元醇醚、由该多元醇与酸反应而形成的酯类或硅酮；式b中：X4表示单键、碳数为1的烃基或碳数为2至22的直链或支链的烃基，X4的骨架中还包括硫原子或构成酯基中的氧原子；及p表示2至6的整数，其中当X4表示单键时，p表示2；当X4表示碳数为1的烃基时，p表示2至4的整数；当X4表示碳数为2至22的直链或支链的烃基时，p表示2至6的整数。

【技术特征摘要】
2014.11.18 TW 1031399551.一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：
有机颜料A；
染料B；
碱可溶性树脂C；
具有乙烯性不饱和基的化合物D；
光起始剂E；及
有机溶剂F；
其中：所述具有乙烯性不饱和基的化合物D含有第一化合物D-1，该第一化合物
D-1是由式b表示的多巯基化合物与由式a表示的多官能基丙烯酸酯或多官能基甲基
丙烯酸酯反应而形成的，
式a中：X1代表氢原子或碳数为1至4的烷基；
X2表示具有m个羟基的含羟基的化合物中的n个羟基经酯化后的残基，其中
m≧n，m及n各自独立表示2至20的整数；
所述具有m个羟基的含羟基的化合物为X3(OH)m或X3(OH)m经环氧丙烷、环氧
氯丙烷、烷基、烷氧基或丙烯酸羟丙酯改性的化合物；及X3(OH)m为具有碳数为2
至18的多元醇、由该多元醇所形成的多元醇醚、由该多元醇与酸反应而形成的酯类
或硅酮；
式b中：X4表示单键、碳数为1的烃基或碳数为2至22的直链或支链的烃基，

\tX4的骨架中还包括硫原子或构成酯基中的氧原子；及p表示2至6的整数，其中当
X4表示单键时，p表示2；当X4表示碳数为1的烃基时，p表示2至4的整数；当
X4表示碳数为2至22的直链或支链的烃基时，p表示2至6的整数。
2.根据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，在所述第一
化合物D-1中，所述由式b表示的多巯基化合物中的巯基相对于由式a表示的多官能
基丙烯酸酯或多官能基甲基丙烯酸酯中的碳-碳双键的摩尔比率为1/200至1/2。
3.根据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，所述第一化
合物D-1是由式b表示的多巯基化合物及由式a表示的多官能基丙烯酸酯或多官能基
甲基丙烯酸酯反应后而残存的丙烯酸酯基或甲基丙烯酸酯基，进一步与由式c表示的
具有羧基的巯基化合物反应而形成，
式c中，X5表示碳数为1至12的伸烷基，q表示1至3的整数。
4.根据权利要求3所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，在所述第一
化合物D-1中，由式b表示的多巯基化合物与由式c表示的具有羧基的巯基化合物中
的巯基，相对于由式a表示的多官能基丙烯酸酯或多官能基甲基丙烯酸酯中的碳-碳
双键的摩尔比率为1/200至1/2。
5.根据权利要求1所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，基于所述碱
可溶性树脂C的使用量总和为100重量份，所述第一化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：何维凯，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71