感光性树脂组成物、滤光片及其制造方法和液晶显示设备技术

本发明专利技术提供一种用于高精密图案直线性与对比度优异的彩色滤光片的制造的感光性树脂组成物、彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示设备。感光性树脂组成物包含：碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)、颜料(E)、以及染料(F)。其中，碱可溶性树脂(A)包括由单体混合物(a1)所聚合而成的第一碱可溶性树脂(A‑1)，单体混合物(a1)包含具有羧酸基的第一不饱和单体(a‑1‑1)及具有式(A1‑I)结构的第二不饱和单体(a‑1‑2)。本发明专利技术使用所述感光性树脂组成物所制得的彩色滤光片能够改善低精细图案直线性与对比度不佳的问题。

【技术实现步骤摘要】
感光性树脂组成物、彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示设备
本专利技术涉及一种感光性树脂组成物、彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示设备，尤其涉及一种可制得高精密图案直线性与对比度优异的彩色滤光片的感光性树脂组成物、由所述感光性树脂组成物制得的彩色滤光片及其制造方法以及包含所述彩色滤光片的液晶显示设备。
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、彩色摄影机等办公器材的领域。随着市场需求日渐扩大，彩色滤光片的制作技术亦趋向多样化，目前已开发染色法、印刷法、电镀法以及分散法等制造方法，其中以分散法为主流制程。分散法的制程是先将着色颜料分散于感光性树脂中，再将所述感光性树脂涂布于玻璃基板上，经过曝光、显像等步骤，即可制得特定图案。经重复三次操作，即可制得红色(R)，绿色(G)及蓝色(B)的像素着色层的图案，之后视需要可于像素着色层的图案上施加保护膜。用于分散法制程中的感光性树脂如日本特开平6-95211号公报及特开平8-183819号公报所公开，例如以(甲基)丙烯酸为单体成分聚合而成的共聚物，其作为感光性树脂的碱可溶性树脂。然而，彩色滤光片的制造过程中，需经历多次热处理步骤，如红色(R)，绿色(G)及蓝色(B)等像素着色层图案形成后的后烤(post-bake)步骤及透明导电膜(ITO膜)的形成步骤等，该等步骤一般皆需于200℃以上的高温下操作，但上述已知的感光性树脂若于180℃条件下加热1小时左右，易于其像素着色层中产生颜料凝集粒子(一般颜料凝集粒子的粒径介于1至10μm)，且所述像素着色层的耐热性亦不佳。为改善上述的问题，日本特开2001-075273中揭示的感光性树脂组成物，其包含羧酸基的不饱和单体与含有环氧丙基的单体所聚合而得的聚合物作为感光性树脂的碱可溶性树脂。然而，此已知技术的感光性树脂组成物制得的彩色滤光片却具有低精细图案直线性与对比度不佳的问题。因此，如何同时克服低精细图案直线性与对比度不佳的问题以达到目前业界的要求，为本专利技术所属
中努力研究的目标。[专利文献][专利文献1]日本专利特开平6-95211号公报[专利文献2]日本专利特开平8-183819号公报[专利文献3]日本专利特开2001-075273号公报
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种用于液晶显示组件的彩色滤光片的感光性树脂组成物、彩色滤光片及其制造方法以及液晶显示设备，使用所述感光性树脂组成物所制得的彩色滤光片能够改善低精细图案直线性与对比度不佳的问题。本专利技术提供一种感光性树脂组成物，包含：碱可溶性树脂(A)、含乙烯性不饱和基的化合物(B)、光引发剂(C)、溶剂(D)、颜料(E)、以及染料(F)。其中，碱可溶性树脂(A)包括由单体混合物(a1)聚合而成的第一碱可溶性树脂(A-1)，单体混合物(a1)包含具有羧酸基的第一不饱和单体(a-1-1)及具有式(A1-I)结构的第二不饱和单体(a-1-2)：式(A1-I)中，W1、W2、W3及W4各自独立表示氢原子、经取代或未经取代且碳数为1至8的烷基、经取代或未经取代且碳数为3至8的环烷基、或者经取代或未经取代的苯基。W5及W6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子；W7表示具有聚合性不饱合基的基；a表示1～5的整数。在本专利技术的一实施例中，上述的第二不饱和单体(a-1-2)包括由式(A1-II)表示的化合物：式(A1-II)中，W1、W2、W3、W4、W5及W6与式(A1-I)中的W1、W2、W3、W4、W5及W6的定义相同。W8表示具有聚合性不饱合基的基。在本专利技术的一实施例中，上述的W8为由式(A1-III)表示的基或由式(A1-IV)表示的基：式(A1-III)及式(A1-IV)中，W9及W10各自独立表示氢原子或甲基。Y1、Y2、Y3及Y4各自独立表示经取代或未经取代且碳数为1至12的亚烷基；Z1表示Z2表示二价脂环式烃基；b表示0～12的整数；c及d各自独立表示0～6的整数。在本专利技术的一实施例中，上述的单体混合物(a1)还包含第三不饱和单体(a-1-3)。在本专利技术的一实施例中，基于第一不饱和单体(a-1-1)、第二不饱和单体(a-1-2)以及第三不饱和单体(a-1-3)的合计量100重量份，第一不饱和单体(a-1-1)的使用量为20重量份～50重量份；第二不饱和单体(a-1-2)的使用量为10重量份～50重量份；第三不饱和单体(a-1-3)的使用量为0重量份～70重量份。在本专利技术的一实施例中，基于碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份，第一碱可溶性树脂(A-1)的使用量为10重量份～100重量份。在本专利技术的一实施例中，上述的碱可溶性树脂(A)还包括第二碱可溶性树脂(A-2)，第二碱可溶性树脂(A-2)是由单体混合物(a2)聚合而成，单体混合物(a2)包含具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-2-1)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(a-2-2)。在本专利技术的一实施例中，上述的具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-2-1)具有如式(A2-I)或式(A2-II)所示的结构：式(A2-I)中，R61、R62、R63与R64各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基。式(A2-II)中，R65至R78各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳基；t表示0～10的整数。在本专利技术的一实施例中，基于碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份，第二碱可溶性树脂(A-2)的使用量为0重量份～90重量份。在本专利技术的一实施例中，上述的光引发剂(C)包含具有式(C-I)结构的光引发剂(C-1)：式(C-I)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢原子、碳数为1至20的烷基、COR16、OR17、卤素原子、NO2、由式(C-II)所表示的基团或是由式(C-III)所表示的基团；或者R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个各自独立表示经由式(C-IV)所表示的基团取代且碳数为2至10的烯基；或者R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个彼此独立地共同为-(CH2)p-Y-(CH2)q-或者由式(C-V)所表示的基团；但条件为R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个中的至少一对是由所述式(C-V)所表示的基团。R9、R10、R11及R12各自独立表示氢原子、碳数为1至20的烷基，所述碳数为1至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、苯基、CN、OH、SH、碳数为1至4的烷氧基、COOH或COORX；RX表示碳数为1至4的烷基；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为未经取代的苯基或经一个以上的以下基团取代的苯基：碳数为1至6的烷基、卤素原子、CN、OR17、SR18或NR19R20；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素原子、CN、OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20，其中所述取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由所述基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环中一个碳原子形成5员或6员环；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16、NO2或所述式(C-本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性树脂组成物，其特征在于，包含：碱可溶性树脂(A)；含乙烯性不饱和基的化合物(B)；光引发剂(C)；溶剂(D)；颜料(E)；以及染料(F)，其中，所述碱可溶性树脂(A)包括由单体混合物(a1)聚合而成的第一碱可溶性树脂(A‑1)，所述单体混合物(a1)包含具有羧酸基的第一不饱和单体(a‑1‑1)及具有式(A1‑I)结构的第二不饱和单体(a‑1‑2)；

【技术特征摘要】
2015.12.30 TW 1041443391.一种感光性树脂组成物，其特征在于，包含：碱可溶性树脂(A)；含乙烯性不饱和基的化合物(B)；光引发剂(C)；溶剂(D)；颜料(E)；以及染料(F)，其中，所述碱可溶性树脂(A)包括由单体混合物(a1)聚合而成的第一碱可溶性树脂(A-1)，所述单体混合物(a1)包含具有羧酸基的第一不饱和单体(a-1-1)及具有式(A1-I)结构的第二不饱和单体(a-1-2)；式(A1-I)中，W1、W2、W3及W4各自独立表示氢原子、经取代或未经取代且碳数为1至8的烷基、经取代或未经取代且碳数为3至8的环烷基、或者经取代或未经取代的苯基；W5及W6各自独立表示氢原子、碳数为1至8的烷基或氯原子；W7表示具有聚合性不饱合基的基；a表示1～5的整数。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述第二不饱和单体(a-1-2)包括由式(A1-II)表示的化合物；式(A1-II)中，W1、W2、W3、W4、W5及W6与所述式(A1-I)中的W1、W2、W3、W4、W5及W6的定义相同；W8表示具有聚合性不饱合基的基。3.根据权利要求2所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述W8为由式(A1-III)表示的基或由式(A1-IV)表示的基，式(A1-III)及式(A1-IV)中，W9及W10各自独立表示氢原子或甲基；Y1、Y2、Y3及Y4各自独立表示经取代或未经取代且碳数为1至12的亚烷基；Z1表示Z2表示二价脂环式烃基；b表示0～12的整数；c及d各自独立表示0～6的整数。4.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述单体混合物(a1)还包含第三不饱和单体(a-1-3)。5.根据权利要求4所述的感光性树脂组成物，其特征在于，基于所述第一不饱和单体(a-1-1)、所述第二不饱和单体(a-1-2)以及所述第三不饱和单体(a-1-3)的合计量100重量份，所述第一不饱和单体(a-1-1)的使用量为20重量份～50重量份；所述第二不饱和单体(a-1-2)的使用量为10重量份～50重量份；所述第三不饱和单体(a-1-3)的使用量为0重量份～70重量份。6.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份，所述第一碱可溶性树脂(A-1)的使用量为10重量份～100重量份。7.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述碱可溶性树脂(A)还包括第二碱可溶性树脂(A-2)，所述第二碱可溶性树脂(A-2)是由单体混合物(a2)聚合而成，所述单体混合物(a2)包含具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-2-1)、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(a-2-2)。8.根据权利要求7所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述具有至少二个环氧基的环氧化合物(a-2-1)具有如式(A2-I)或式(A2-II)所示的结构；式(A2-I)中，R61、R62、R63与R64各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至5的烷基、碳数为1至5的烷氧基、碳数为6至12的芳基或碳数为6至12的芳烷基；式(A2-II)中，R65至R78各自独立表示氢原子、卤素原子、碳数为1至8的烷基或碳数为6至15的芳基；t表示0～10的整数。9.根据权利要求7所述的感光性树脂组成物，其特征在于，基于所述碱可溶性树脂(A)的使用量总和为100重量份，所述第二碱可溶性树脂(A-2)的使用量为0重量份～90重量份。10.根据权利要求1所述的感光性树脂组成物，其特征在于，所述光引发剂(C)包含具有式(C-I)结构的光引发剂(C-1)；式(C-I)中，R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7及R8彼此独立地为氢原子、碳数为1至20的烷基、COR16、OR17、卤素原子、NO2、由式(C-II)所表示的基团或是由式(C-III)所表示的基团；或者R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个各自独立表示经由式(C-IV)所表示的基团取代且碳数为2至10的烯基；或者R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个彼此独立地共同为-(CH2)p-Y-(CH2)q-或者由式(C-V)所表示的基团；但条件为R1～R8中相对位置关系为邻位的任两个中的至少一对是由所述式(C-V)所表示的基团；R9、R10、R11及R12各自独立表示氢原子、碳数为1至20的烷基，所述碳数为1至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、苯基、CN、OH、SH、碳数为1至4的烷氧基、COOH或COORX；RX表示碳数为1至4的烷基；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为未经取代的苯基或经一个以上的以下基团取代的苯基：碳数为1至6的烷基、卤素原子、CN、OR17、SR18或NR19R20；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为卤素原子、CN、OR17、SR18、SOR18、SO2R18或NR19R20，其中所述取代基OR17、SR18或NR19R20视情况经由所述基团R17、R18、R19和/或R20与萘基环中一个碳原子形成5员或6员环；或R9、R10、R11及R12彼此独立地为COR16、NO2或所述式(C-II)所表示的基团；Y表示O、S、NR26或单键；p表示0～3的整数；q表示1～3的整数；X表示CO或单键；R13表示碳数为1至20的烷基，其未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、R17、COOR17、OR17、SR18、CONR19R20、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2或是式(C-VI)所表示的基团；或R13表示碳数为2至20的烷基，其间杂有一个以上的O、S、SO、SO2、NR26或CO，或是碳数为2至12的烯基，其未经间杂或间杂有一个以上的O、NR26或CO，其中所述经间杂的碳数为2至20的烷基及所述未经间杂或经间杂的碳数为2至12的烯基是未经取代或经一个以上的卤素原子取代；或R13表示碳数为4至8的环烯基、碳数为2至12的炔基或未经间杂或间杂有一个以上的O、S、NR26或CO的碳数为3至10的环烷基；或R13表示苯基或萘基，其各为未经取代或经一个以上的以下基团取代：OR17、SR18、NR19R20、COR16、CN、NO2、卤素原子、碳数为1至20的烷基、碳数为1至4的卤代烷基、间杂有一个以上的O、S、NR26或CO的碳数为2至20的烷基、或式(C-VII)表示的基团；或其各经碳数为3至10的环烷基或间杂有一个以上的O、S、NR26或CO的碳数为3至10的环烷基取代；k表示1至10的整数；R14表示氢原子、碳数为3至8的环烷基、碳数为2至5的烯基、碳数为1至20的烷氧基或碳数为1至20的烷基，其是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、苯基、碳数为1至20的烷基苯基或CN；或R14表示苯基或萘基，其各未经取代或经一个以上的以下基团取代：碳数为1至6的烷基、碳数为1至4的卤代烷基、卤素原子、CN、OR17、SR18和/或NR19R20；或R14表示碳数为3至20的杂芳基、碳数为1至8的烷氧基、苄氧基或苯氧基，所述苄氧基及苯氧基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：碳数为1至6的烷基、碳数为1至4的卤代烷基和/或卤素原子；R15表示碳数为6至20的芳基或碳数为3至20的杂芳基，其各是未经取代或经一个以上的以下基团取代：苯基、卤素原子、碳数为1至4的卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20、PO(OCkH2k+1)2、SO-(碳数为1至10的烷基)、SO2-(碳数为1至10的烷基)、间杂有一个以上的O、S或NR26的碳数为2至20的烷基；或其各经碳数为1至20的烷基取代，所述碳数为1至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、(CO)OR17、CONR19R20、苯基、碳数为3至8的环烷基、碳数为3至20的杂芳基、碳数为6至20的芳氧基羰基、碳数为3至20的杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20；或R15表示氢原子、碳数为2至12的烯基、未经间杂或间杂有一个以上的O、CO或NR26的碳数为3至8的环烷基；或R15是碳数为1至20的烷基，其是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、OR17、SR18、碳数为3至8的环烷基、碳数为3至20的杂芳基、碳数为6至20的芳氧基羰基、碳数为3至20的杂芳氧基羰基、NR19R20、(CO)OR17、CONR19R20、PO(OCkH2k+1)2、苯基、所述式(C-VI)所表示的基团或式(C-VIII)所表示的基团；或所述碳数为1至20的烷基是经苯基取代，所述苯基是经卤素原子、碳数为1至20的烷基、碳数为1至4的卤代烷基、OR17、SR18或NR19R20取代；或R15表示碳数为2至20的烷基，其间杂有一个以上的O、SO或SO2，且所述经间杂的碳数为2至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、OR17、(CO)OR17、CONR19R20、苯基或经OR17、SR18或NR19R20取代的苯基；或R15表示碳数为2至20的烷酰基或苯甲酰基，其是未经取代或经一个以上的以下基团取代：碳数为1至6的烷基、卤素原子、苯基、OR17、SR18或NR19R20；或R15是未经取代或经一个以上的OR17取代的萘甲酰基或是碳数为3至14的杂芳基羰基；或R15表示碳数为2至12的烷氧基羰基，其是未经间杂或间杂有一个以上的O且所述经间杂或未经间杂的碳数为2至12的烷氧基羰基是未经取代或经一个以上的羟基取代；或R15表示苯氧基羰基，其是未经取代或经一个以上的以下基团取代：碳数为1至6的烷基、卤素原子、碳数为1至4的卤代烷基、苯基、OR17、SR18或NR19R20；或R15表示CN、CONR19R20、NO2、碳数为1至4的卤代烷基、S(O)m-(碳数为1至6的烷基)、未经取代或经碳数为1至12的烷基或SO2-(碳数为1至6的烷基)取代的S(O)m-(苯基)；或R15表示S(O2)O-(苯基)，其是未经取代或经碳数为1至12的烷基取代；或是二苯基膦酰基或二-(碳数为1至4的烷氧基)-膦酰基；m表示1或2；R'14具有针对R14所给出含义中的一个；R'15具有针对R15所给出含义中的一个；X1表示O、S、SO或SO2；X2表示O、CO、S或单键；R16表示碳数为6至20的芳基或碳数为3至20的杂芳基，其各是未经取代或经一个以上的以下基团取代：苯基、卤素原子、碳数为1至4的卤代烷基、CN、NO2、OR17、SR18、NR19R20或间杂有一个以上的O、S或NR26的碳数为1至20的烷基；或其各经一个以上的碳数为1至20的烷基取代，所述碳数为1至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、(CO)OR17、CONR19R20、苯基、碳数为3至8的环烷基、碳数为3至20的杂芳基、碳数为6至20的芳氧基羰基、碳数为3至20的杂芳氧基羰基、OR17、SR18或NR19R20；或R16表示氢原子、碳数为1至20的烷基，所述碳数为1至20的烷基是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、苯基、OH、SH、CN、碳数为3至6的烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O-(碳数为1至4的烷基)、O(CO)-(碳数为1至4的烷基)、O(CO)-苯基、(CO)OH或(CO)O-(碳数为1至4的烷基)；或R16表示碳数为2至12的烷基，其间杂有一个以上的O、S或NR26；或R16表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(碳数为1至8的烷基)、碳数为2至12的烯基或碳数为3至8的环烷基；或R16表示经SR18取代的苯基，其中所述基团R18表示键结至其中附接有COR16基团的咔唑部分的苯基或萘基环的单键；n表示1～20的整数；R17表示氢原子、苯基-(碳数为1至3的烷基)、碳数为1至20的烷基，其是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、OH、SH、CN、碳数为3至6的烯氧基、OCH2CH2CN、OCH2CH2(CO)O-(碳数为1至4的烷基)、O(CO)-(碳数为1至4的烷基)、O(CO)-(碳数为2至4的烯基)、O(CO)-(苯基)、(CO)OH、(CO)O-(碳数为1至4的烷基)、碳数为3至20的环烷基、SO2-(碳数为1至4的卤代烷基)、O-(碳数为1至4的卤代烷基)或间杂有一个以上的氧原子的碳数为3至20的环烷基；或R17表示碳数为2至20的烷基，其间杂有一个以上的O、S或NR26；或R17表示(CH2CH2O)n+1H、(CH2CH2O)n(CO)-(碳数为1至8的烷基)、碳数为1至8的烷酰基、碳数为2至12的烯基、碳数为3至6的烯酰基或未经间杂或间杂有一个以上的O、S、CO或NR26的碳数为3至20的环烷基；或R17表示碳数为1至8的烷基-(碳数为3至10的环烷基)，其是未经间杂或间杂有一个以上的氧原子；或R17表示苯甲酰基，其是未经取代或经一个以上的碳数为1至6的烷基、卤素原子、OH或碳数为1至3的烷氧基取代；或R17表示苯基、萘基或碳数为3至20的杂芳基，其各是未经取代或经一个以上的以下基团取代：卤素原子、OH、碳数为1至12的烷基、碳数为1至12的烷氧基、CN、NO2、苯基-(碳数为1至3的烷氧基)、苯氧基、碳数为1至12的烷基硫基、苯基硫基、N(碳数为1至12的烷基)2、二苯基-氨基或所述式(C-VII)所表示的基团；或R17形成键结至具有由所述式(C-II)所表示的基团、或是所述式(C-VII)所表示的基团所处的苯基或萘基环的其中一个碳原子的单键；R18表示氢原子、碳数为2至12的烯基、碳数为3至20的环烷基或苯基-(碳数为1至3的烷基)，其中所述碳数为2至12的烯基、碳数为3至20的环烷基...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢栢源，许荣宾，
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