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TW200819473A - Resin composition comprising cardo resin, method for forming pattern using the resin composition and color filter using pattern formed by the method - Google Patents

Resin composition comprising cardo resin, method for forming pattern using the resin composition and color filter using pattern formed by the method Download PDF

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TW200819473A
TW200819473A TW096122726A TW96122726A TW200819473A TW 200819473 A TW200819473 A TW 200819473A TW 096122726 A TW096122726 A TW 096122726A TW 96122726 A TW96122726 A TW 96122726A TW 200819473 A TW200819473 A TW 200819473A
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resin
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group
pigment
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TW096122726A
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Hee-Young Oh
Choun-Woo Lee
Hye-Kyoung Cho
Ju-Kwang Park
Cheon-Seok Lee
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Cheil Ind Inc
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Publication date
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Description

200819473 _ 九、發明說明： I：發明所屬_^技術領域3 相關申請案的交互參照 本申請案主張韓國專利申請案第10-2006-0100167號 5 (於2006年10月16日提出申請）的優先權，該專利以其全部内 ‘ 容在本文被併入為參考資料。 ^ 發明領域 本發明是關於一種適用於一彩色濾色器的光敏樹脂組 9 成物以及使用該組成物製造的一彩色濾色器。 10 【才支射斤】 發明背景 液晶顯示裝置具有一些優點。液晶顯示裝置是輕重量 的並且具有一相對小的厚度。這樣的裝置也是價錢低廉 " 的，顯示出低功耗驅動以及能與積體電路是相容的。因為 - 15 這些和其他有利的性質，液晶顯示裝置當前被用於筆記 本、個人數位助理(PDAs)、移動電話和彩色電視機。 ® 一液晶顯示裝置通常包括一作為一下層基材的一彩色 濾色器陣列和作為一上層基材的一 TFT陣列。該下層基材可 包括一黑色矩陣、一彩色濾色器和一11〇像素電極，並且該 2〇上層基材包括由一液晶層、一薄膜電晶 體與一電容哭芦構 成的一主動電路部分和一 IT〇像素電極。 該彩色渡色器是透過在-玻璃基材上形成紅色、綠色 與藍色像素和-黑色矩陣而被製造的，其中使用包含分散 於其内的細小的顏料顆粒的光敏樹脂組成物來形成該等像 6 200819473 素和該黑色矩陣。該黑色矩陣在阻擒自由光上起了作用， 自由光經由除了該等各自的基材的透明像素電極的該等元 件而被通過，來防止由於光經過該薄膜電晶體引起的對比 度的下降。該等紅色、綠色和藍色顏料層的主要作用是使 5來自白光的具有一特定波長的光轉換，因此產生這些單獨 的顏色。 大體上，彩色濾色器是透過染色、印刷、顏料分散、 電沉澱和其他方法被製造的。 在一染色方法中，一彩色濾色器是透過在一玻璃基材 10上I成一黑色矩陣、施加一光敏溶液(該光敏溶液是透過使 自然光敏樹脂（例如，明膠）或一合成光敏樹脂（例如，一 經胺改質的聚乙烯醇或經胺改質的丙烯酸）與二鉻酸敏化 而被製備）、經由一光罩使該光敏溶液暴露至光下，之後是 使用一遮蓋塗層或一酸性染料顯影或染色而被生產。可 15疋’該染色方法在一基材上使用很多顏色，每當顏色被改 變時它要求一阻劑染色方法。這種阻劑染色方法使整個程 序所要求的時間複雜化並且延長。此外，儘管通常被用於 該染色方法的染料和樹脂具有好的分散性和高的能見度， 匕們具有差的耐光性、对濕性和耐熱性。染料和樹脂的而才 20熱性是彩色濾色器的一重要的性質。 韓國專利公開案第91 -4717號和第94-7778號是關於一 偶氮化合物和一疊氮化合物分別作為染料的用途。可是， 與顏料比較，這些染料具有差的耐熱性和低的持久性的缺 200819473 在一印刷方法中，一彩色濾色器是透過使用一墨水印 刷（該墨水是透過使一顏料在一熱固性或光固化樹脂中分 散而被製備）並且使用熱或光使被印刷的墨水固化而被生 產的。因此，當與其他方法對比時，根據材料的成本，印 5刷方法是經濟上有利的。可是，印刷方法也要求三色濾色 器圖案準確排列，這使它很難形成準確的和細微的圖像並 且導致一非岣句薄膜層的形成。 使用一噴墨技術生產彩色濾色器的方法的例子在韓國 專利早期公開案第95-703746號和第96-11513號中被提出。 1〇 可疋，這些方法使用經由一喷嘴被喷射的染料類型的阻劑 染色組成物而印刷細小和準確的顏色。這些方法如在染色 方法中具有低的耐久性和差的耐熱性的缺點。 韓國專利早期公開案第93-700858號和第96-29904號是 關於使用電沉積而製造彩色濾色器的方法。電沉積可被使 15用而形成一精確的著色網路。電沉積方法是有利的，是因 為使用了顯示所希望的耐熱性和耐光性的一顏料。可是， 返著像素大小的減少以及電極圖案變得更細小，電沉積方 法可形成被著色的斑點，是由於在該圖案兩端的抗電性， 或者能增加被著色的膜的厚度，因此對於要求一高度準確 20度的彩色濾色器的生產限制了電沉積的用途。 $在一顏料分散方法中，一彩色滤色 器是透過塗覆一光 聚合組成物（包含在—透明基材上的一顏料)、使該經塗覆的 基材曝光而得到-所欲的圖案、使用一溶劑剝去未曝光的 部分、使該經曝光的部分熱固化以及重複該方法而被製造 200819473 的。顏料分散方法的優點包括經改進的耐熱性(彩色淚色器 的一重要的性質）、高的耐久性以及均勻的膜厚度。 由於這些優點，顏料分散方法被廣泛地用於黑色矩陣 的生產。例如，韓國專利早期公開案第92_702502號和第 5 95-700359號以及韓國專利公開案第94-5617號和第 95-11163號是關於使用顏料分散液生產顏色阻劑的方法。 透過一顏料分散而生產的一黑色矩陣可實質上由該等 如下組分構成：i)一聚合性化合物（也就是，一黏合劑樹 脂），它扮演一載體的角色並且保持一不變的厚度，以及ii) 10 —光聚合單體，它對曝光有反應而形成一光阻相。一黑色 矩陣也可使用一包含一聚合性化合物、一光聚合單體、一 顏料分散體、一聚合5丨發劑、一環氧樹脂、一溶劑和氣體 添加劑的光敏樹脂組成物被製造。各種黏合劑可被用於顏 料分散方法，包括一聚醯亞胺（曰本未審查專利公開案No. 15 Sho 60-237403)、由一丙烯酸聚合物（日本未審查專利公開 案No.Hei 1-200353、Hei 4-7373和Hei 4-91173)組成的光敏 樹脂、由一丙烯酸酯單體、一有機聚合性黏合劑和一光聚 合引發劑組成的一自由基聚合類型光敏樹脂，以及一驗樹 脂、具有一N-羥甲基結構的交聯劑和一光酸產生劑構成的 20 光敏樹脂（日本未審查專利公開案No· Hei 4-163552和韓國 專利公開案第92-5780號）。 可是，就高耐熱性而言，儘管在一顏料分散方法中使 用一光敏聚醯亞胺樹脂或一酚樹脂作為一黏合劑樹脂是有 利的，這樣的樹脂面臨了低敏感度和使用一有機溶劑顯影 9 200819473 的缺點。此外，使用一疊氮化合物作么私心、 q作為一先破劑的傳統的 系、統出現低的敏感度、差的耐熱性和在暴露下被氧氣侵敍 的問題。 & 為了解決這些問題，-氧氣阻擋膜的形成並且暴露於 5 一惰性氣體可被考慮。可是，這些額外的步驟需要複雜的 " 加工並且引起儀器費用的增加。儘管使用在暮露下產生的 - 一酸而形成圖案的一光敏樹腊是非常敏感的，並且其在暴 • 露下不被氧氣侵蝕，在曝光和顯影步驟中加熱是必要的， 並且^^圖案的形成疋同度取決於加熱時間’它使加工的控 10 制變得困難。 【名务明内3 發明概要 本發明是關於一種樹脂組成物，該樹脂組成物包括在 一彩色濾色器的製造中有用的一卡多樹脂。就耐熱性、耐 • !5 光性、耐化學性、透明度以及隨著時間的穩定性而言，使 φ 用本發明的樹脂組成物生產的彩色濾色器顯示出極好的物 理性質（例如，高的解析度、好的黏附性和高的膜強度)和高 的可靠性。 本發明還能提供一適合於彩色濾色器的樹脂組成物 20 (它包括以一預定比例的一卡多樹脂、一可光聚合或熱聚合 的不飽和化合物、一可光聚合引發劑、一敏化劑或一自由 基聚合引發劑、一溶劑以及選擇性地一顏料及/或至少一添 加劑）、使用該樹脂組成物製備用於一彩色濾色器的材料的 方法以及一種包括由該方法製備的一材料的彩色濾色器。 10 200819473 本發明的這些樹脂組成物可是一鹼性顯影光敏或熱固化組 成物。 本發明的樹脂組成物包括具有由化學式1表示的結構 單元的—^多樹脂··
其中每一個Ri和R2各自是一氫原子、一鹵素原子或一 CVC5烷基，R3是一乙烯基、丙烯基或曱基丙烯基，Z表示 一酸酐或二酸酐的殘基、X是-CO-、-so2-、-C(CF3)2-、 10 -Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-Ο-
(其中 R4是H、Et、C2H4C1、C2H4OH、 \/
c —c =〇
CH2CH=CHdPh) > 又/ 並且k是從1至40的整數。 該卡多樹脂具有從約3,000至約20,000的一分子量 15 (Mw) 〇 該樹脂組成物包括（a)約1 wt%至約30wt%的卡多樹 月旨，(b)約Iwt%至約30wt%的一反應性不飽和化合物，(c) 約0· 1 wt%至約10wt%的一引發劑以及（d)剩餘部分是一溶 劑0 11 200819473 本發明也提供製備用於一彩色濾色器的一材料的方 法。本發明的方法包括如下步驟： (a)對一基材施加0 · 5 μιη至10 μηι的一厚度的一樹脂組成 物，； 5 (的使用具有在約190nm至約450nm範圍内的一波長的 UV射線或X射線照射該樹脂組成物而形成一塗膜；以及 (c)使用一顯影溶液處理該塗膜而形成一圖案。 本發明也提供一彩色濾色器，該彩色濾色器包括使用 該樹脂組成物製備的一圖案材料。 較佳實施例之詳細說明 本發明現在會在下面的本發明的詳細說明中被更全面 地描述’其中本發明的一些，但不是全部具體例被描述。 確實’本發明會以很多不同的形式被具體化並且不應被限 15制在本文所提出的該等具體例；當然，這些具體例被提供， 藉此本揭露内容會符合可實施的法律要求。 在本發明中有用的示例的卡多樹脂具有由化學式1表 不的結構單元，這些卡多樹脂包括但不限制在3,3-雙(4_羥 苯基苯並呋喃-1(3H)-酮、3,3-雙(4-羥基-3-曱苯基)-2-笨 20並吱喃-1(3H),、3,3-雙(4-羥基-2,5-二曱苯基)-2-苯並呋喃 ’1(3H)-酮、3,3-雙(4-羥基小萘基>2-苯並呋喃-l(3H)-ig、 3.3- 雙(4-羥基異丙基-2_甲苯基)_2_苯並呋喃_1(311)__、 3.3- 雙(3,5-二溴-4-羥苯基)-2-苯並呋喃_ι(3Η)·酮、3,3-雙(4- 罗工基3,5-一埃本基)-2·苯並咬嚼酮、9,9-雙(4-經笨 12 200819473 基)-10-蒽酮、1，2-雙(4-羧苯基)碳硼烷、1，7-雙(4-羧苯基)碳 硼烷、2-雙(4-羧苯基)-N-苯基苄甲内醯胺、3,3-雙(4’-羧苯 基)酞内酯、9，10-雙(4-胺苯基)-蔥、蒽酮二苯胺、苯胺酞等 等以及此等之混合物。這些卡多樹脂可從該等下面的化合 5 物而被製備：雙(4-羥苯基)砜、雙(4-羥基-3,5-二甲苯基)砜、 雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)砜、雙(4-羥苯基)六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二曱苯基）六氟丙烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基）六 氟丙烷、雙(4-羥苯基)二甲矽烷、雙(4-羥基-3,5-二甲苯基） 二甲矽烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基)二甲矽烷、雙(4-羥苯基) 10 甲烷、雙(4-羥基-3,5-二氯苯基）甲烷、雙(4-羥基-3,5-二溴苯 基）甲烷、2,2-雙(4·羥苯基)丙烷、2,2-雙(4-羥基·3,5-二甲苯 基）丙烷、2,2-雙(4-羥基-3,5-二氯苯基）丙烷、2,2-雙(4-羥基 -3-甲苯基）丙烷、2,2-雙(4-羥基-3-氯苯基）丙烷、雙(4-羥苯 基)醚、雙(4_羥基-3,5-二甲苯基)醚、雙(4-羥基-3,5-二氯苯 15 基)醚、9,9_雙(4_羥苯基）苐、9,9-雙(4-羥基-3-甲苯基）第、 9.9- 雙(4-羥基-3-氯苯基）苐、9,9-雙(4-羥基-3-溴苯基）第、 9.9- 雙(4-羥基-3-氟苯基）苐、9,9-雙(4-羥基-3-甲氧苯基)苐、 9.9- 雙(4-羥基-3,5-二曱苯基）苐、9,9-雙(4-羥基-3,5-二氯苯 基）第、9,9-雙(4-羥基·3,5·二溴苯基）薙等等，以及此等之混 20 合物。 在化學式1中的Ζ表示一酸酐或二羧酐的殘基。在本發 明中有用的合適的酸酐化合物的例子包括（不限制在）甲基 内亞甲四氳酞酐、氯橋酐、甲基四氫酞酐等等，以及此等 之混合物。在本發明中有用的合適的二酸酐化合物的例子 13 200819473 包括（不限制在）芳香族多羧酸酸酐，諸如焦蜜石酸二酐、二 苯酉同四羧酸二酐、二苯基四羧酸二酐、二苯基醚四羧酸二 酐等等，以及此等之混合物。 具有由化學式1表示的一結構單元的—^多樹脂能高 、 度與其他添加劑相容，以及因此能防止由這些添加劑引起 的震動的發生，並且能進一步改進最終的彩色濾色器的黏 附性和膜強度。此外，因為卡多樹脂具有極好的耐熱性和 % 耐光性，它可在高溫下被加工。 以該樹脂組成物的全部重量計，出現在該組成物中的 ° 5亥卡多樹脂是以約1 wt%至約30wt%的量出現，例如約2wt% 至約10wt%。當卡多樹脂以小於約1 wt%的量出現時，可能 出現有關一圖案黏附的問題。同時，當卡多樹脂以大於約 3〇wt%的量出現時，可能會有一敏感性方面的問題。 該卡多樹脂具有一約3，000至約2〇,〇〇〇的重量平均分子 15 量(Mw)，例如約5,000至約 10,000。 囑| 該反應性不飽和化合物可是大體上被用於熱固化或光 固化樹脂中的一單體或寡聚物，並且適合於本發明的此等 之例子包括（不限制在）乙二醇二丙烯酸酯、三甘醇二丙烯酸 酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊 20 二醇二丙烯酸酯、新戊四醇二丙烯酸酯、新戊四醇三丙烯 酸酉旨、二新戊四醇二丙烯酸酯、二新戊四醇二丙烯酸酯、 二新戊四醇五丙烯酸酯、新戍四醇六丙烯酸酯、雙酚A二丙 埽酸酯、三經甲基丙院三丙稀酸酯、紛駿環氧丙烯酸酯、 乙二醇二甲基丙烯酸酯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、三甘醇 14 200819473 -一曱基丙稀酸S旨、丙二醇二甲基丙稀酸酉旨、1，4- 丁二醇-甲 基丙烯酸酯、1，6-己二醇二甲基丙烯酸酯等等。這些化合物 可被單獨使用或以此等之混合物被使用。
以該樹脂組成物的全部重量計，該反應性不飽和化合 5 物在該組成物中可以從約lwt%至約30wt%的量出現。當該 反應性不飽和化合物以小於約lwt%的量出現時，在一圖案 形成之後，充分的固化不可能發生，導致低的可靠性。同 時，當該反應性不飽和化合物以超過約3〇wt%的量出現 時，可能會有解析度和黏附性方面的問題。為了在一水性 10域溶液中很容易地被溶解，該反應性不飽和化合物可由一 酸酐處理。 在本發明中有用的該引發劑是選自由光聚合引發劑、 自由基聚合引發劑和此等之混合物構成之群組之引發劑。 在本發明中有用的示例光聚料發劑包括（不限二在) Π苯乙酮化合物、二笨基_化合物、料_化合物、安息香 化合物、三啡化合物等等，以及此等之混合物。 心曰 口 、丰…β物的例子包括（不限制在）2,2，·二乙 氧基苯乙酮、2,2，-二丁氧基苯乙酮、2 二— L丞-2-甲基苯丙陶、 對-第三丁基三氯苯乙酮、對_第三丁基— 20 土一乳本乙類]、4-氯茉 n 2_f&例甲硫)苯基 口末淋丙·1·酮、2m甲胺基七⑷口末琳苯私 綱專專’以及此等之混合物。 3,3，_ 合適的二苯基酮化合物的例子包括（不限制在） 酮、4,4 -一甲胺基二苯基_、4,4’_二氯-笨其酮 15 200819473 曱基-2-曱氧基二苯基酮、苯曱醯苯曱酸酯、苯甲醯苯甲酸 曱酯、4-苯基二苯基酮、羥基二苯基酮、丙烯酸化的二苯 基酮、4,4’-雙(二甲胺基)二苯基酮、4,4’-雙(二乙胺基)二苯 基酮等等，以及此等之混合物。 5 合適的噻噸酮化合物的例子包括（不限制在)噻噸酮、2- 氯•噻噸酮、2-曱基-噻噸酮、異丙基-噻噸酮、2,4-二乙基-嗔嘲酮、2,4-二異丙基-嗔領酮、2-氯-嘆嘲酮等等，以及此 等之混合物。 合適的安息香化合物的例子包括（不限制在)安息香、安 10 息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香異 丁基醚、苄基二甲基縮酮等等，以及此等之混合物。 合適的三畊化合物的例子包括（不限制在）2,4,6-三氯-對稱三畊、2-(4’-乙苯基)-4,6-雙(三氯曱基)-對稱三畊、2-(4’-正丁苯基)-4·6·雙(三氯甲基)·對稱三畊、2-苯基-4,6·雙(三氯 15 甲基)-對稱三畊、2-(3’，4’-二甲氧苯乙烯基)_4,6-雙（三氯甲 基)-對稱三畊、2-(4’-曱氧萘基)-4,6-雙（三氯甲基)-對稱三 畊、2-(對曱氧苯基)-4,6-雙(三氯曱基)-對稱三畊、2-(對苯 乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-對稱三畊、2-對苯基·4,6-雙(三氯 甲基)-對稱三畊、雙(三氯曱基)-6-苯乙烯基·對稱三畊、2-(萘 20 甲醯-1-基)-4,6·雙（三氯曱基)-對稱三讲、2-(4-甲氧萘曱醯 -1-基）-4,6-雙（三氯甲基）·對稱三畊、2-4·三氯曱基（胡椒 基)-6-三畊、2-4-三氯甲基(4，-甲氧苯乙烯基)-6-三畊等等， 以及此等之混合物。 除了這些化合物外，噚唑化合物、硫鏽硼酸鹽化合物、 16 200819473 重麵合物和雙料化合物可被用於本發明。 在本舍明中有用的示例的自由基聚合引發劑包括（不 限制在）已知的過氧化物類型和偶氮雙類型引發劑。 尽σ適的過氧化物類型引發劑的例子包括（不限制在 5 ’諸如過氧化甲乙酮、過氡化曱基異丁基酮、過 化環己酮、過氧化甲基環己酮、過氧化丙酮乙酿等等；、母 • 氧化雙乙《，諸如過氧化雙異丁醯、過氧化2,4_二氯笨： • ^過氧化鄰甲基苯甲醯、過氧化雙US-三甲基己酿等 化^丙基本、錢氧化異丙苯、氫過氧化第三丁基等等； 過氧化二烧基，諸如過氧化二異丙苯、2,5•二甲基办 級丁過氧）己燒、U_雙(三級丁氧異丙基）苯、三級丁過氧: I基歧81料；烧基糖旨，編，4,4_三？基戊基過氧 、α•異丙苯過氧新癸酸_、三級丁過氧苯甲酸 15酉曰、—三級丁過氧三甲基己酸酯、等等；以及過碳酸酯， • 2如二·3-曱氧丁過氧二碳咖旨、二-2-乙己過氧二碳酸酉旨、 三丁基環己基過氧二石炭_、二異丙過氧二碳酸 匕、過乳化乙醯己環己基石黃醯基、三級丁過氧芳基碳酸醋 專等；β及此等之混合物。合適的偶氮雙類型引發劑的例 20子包括（不限制在）U，-偶氮雙環己烧小甲腈、2,2，_偶氣雙 (H甲基·戊腈）、2,2，·餘雙（甲基異丁_)、2,2，_偶氮雙 (4-甲氡基-2,4-dimethylbaleronitrile)、α，α，氮雙(里丁腈）、 A偶氡雙(4-氰基戊酸)等等。這些引發劑可被又單獨使:或 作為此等之一混合物被使用。 17 200819473 該引發劑可與一光敏劑組合被使用。 該引發劑在該組成物中是以約〇 · i w t %至約i 〇 w t %的一 量出現。當該引發劑是以小於約〇.lwt%的量出現時，在一 圖案形成之後充分的固化不可發生，導致低的可靠性。與 5此同日才，菖5亥引發弹!是以超過約1 Owt%的量出現時，可能 有解析度和黏附性方面的問題。 在發明中有用的示例溶劑包括（不限制在）乙二醇乙酸 酯、乙賽璐蘇、丙二醇甲基醚乙酸酯、乳酸乙酯、聚乙二 醇、環己酉同、丙二醇曱醚等等。在本發明中使用的溶劑的 10量可取決於各種因素而變化，正如會被熟悉技術之人士所 體會並且被理解，包括光敏樹脂組成物的所欲的用途。大 體上，該溶劑以被選擇來允許該樹脂溶液具有一對被施加 的一基材充分的黏度的量來被使用。 / 本發明的樹脂組成物可進一步包括至少一環氧化合物 15來改進最終的彩色漉色器的黏附性和其他性質。在本發明 中有用的不例的環氧化合物包括（不限制在）酚醛環氧樹 月曰四曱基雙苯基環氧樹脂、雙紛A類型環氧樹脂、月旨環環 氧樹朐等等，以及此等之混合物。該環氧化合物可以約 O.Olwt/❻至約5wt%的一量被使用。當該環氧樹脂是以小於 20 、、勺〇*〇1Wt/〇的夏被使用時，其加成作用本質上是可被忽略 的同日守，當該環氧化合物是以多於約5wt%的量被使用 時，可能會有儲存性質和製程範圍方面的一問題。 本I明的樹脂組成物可進一步包括一顏料。該顏料可 是一有機顏料或無機顏料。在本發明中有用的示例的有機 18 200819473 顏料包括（不限制在)蒽醌顏料、濃縮的多環顏料(例如，茈 顏料）、酞菁顏料、偶氮顏料等等。在本發明中有用的示例 的無機顏料包括（不限制在)碳黑、鈦等等。該等有機和無機 顏料可被單獨使用或以此等之一混合物被使用。該顏料可 5以約lwt/G至約的一量被加入，例如，約5wt%至約 10wt% 〇 本發明的樹脂組成物可進一步包括一分散劑來改進該 顏料的分散性。該分散即可是一非離子、陰離子或陽離子 为政劑中的任一種。在本發明中有用的示例分散劑包括（不 10限制在)聚伸烷基二醇和此等之酯、聚氧化烯、多元醇酯的 環氧烷加成物、醇-環氧烷加成物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸 醋、魏酸鹽、烧基醢胺環氧烧加成物、烷基胺等等。這些 分散劑可被單獨使用或以此等之任何組合別使用。以100份 該分散劑的重量計，該分散劑可以約0.1重量份至約10重量 15 份的一量被使用。 只要根據本發明的組成物的該等物理性質沒有被改 變，從表面活性劑、抗氧化劑和安定劑中選擇的至少一添 加劑可被加入本發明的組成物中。 根據下面的程序，本發明的樹脂組成物可被用來產生 2〇 一液晶顯示裝置的彩色濾色器。 應用 本發明的光敏樹脂組成物可以0.5μπι至1 Ομπι的一厚度 透過一適當的技術被施加到一玻璃基材上，該技術諸如旋 轉塗抹、輥塗抹或喷塗。 19 200819473 曝光 該被施加的樹脂組成物可使用光似射線被輻射而形成 對一彩色濾、色器必要的圖案。作為用於輻射的一光源，使 用在200nm至400nm範圍内的UV光。電子束和X射線可被用 5 於輻射。 顯影 該經輻射的塗膜使用一顯影溶液被處理來使該塗膜的 未經曝光的部分溶解並且形成對一彩色濾色器必要的圖 案。 10 重複 取决於打异的顏色的數目，上面的程序可被重複而形 成一所欲的圖案。 額外的步驟 在顯影之後得到的圖像圖案可透過任何處理被固化， 15諸如使用光似射線加熱或輻射，來形成一具有耐光性、黏 附性、裂缝阻抗、耐化學性、高強度、至9〇。的高角漸變和 儲存穩定性方面優點的圖案。 在下文，本發明會參照該等下面的實施例被詳細說 明可7C這些貫施例被給出僅僅是用於說明的目的並且 2〇沒有打算來限制本發明的範圍。 實施例 實施例1 下面的具有化學式2的卡多樹脂和在表1中顯示的分別 的量的該等組分被使絲製備—樹脂組成物。. 20 200819473
其中R3是一甲基丙烯醯基，並且Z是3,3’，4,4’-二苯曱酮 四甲酸二酐的殘基。（k是25) 5 組分 含量（wt%) 卡多樹脂 5 丙二醇單甲基醚 30 一縮二丙二醇乙基甲基醚 17 二新戊四醇三丙烯酸酯 2 Irgacure 369 (Ciba-Geigy) 1 4.4’_二甲基二苯基酮 0.5 CI-M-050 (Sakata Inx Corp.) 44 偶合劑（甲基丙烯醯氧矽烷，Chisso) 0.2 氟化的表面活性劑（F-475, DIC) 0.3 總計 100
實施例2 在實施例1中使用的具有化學式2的卡多樹脂和在表2 10 中顯示的分別的量的該等組分被使用來製備一樹脂組成 物。 21 15 200819473
表2 組分 含量（wt%) 卡多樹脂 7 丙二醇單甲基醚 65 環己酮 15 二新戊四醇三丙烯酸酉旨 5.5 TAZ-110 (Midori Kagaku Co·，Ltd.) 0.6 Irgacure 907 (Ciba-Geigy) 0.2 4,4’-雙（二乙胺基)二苯基酮 (Hodogaya Chemical Co·，Ltd·) 0.6 Diketo-Pyrrollo-Pyrole Red 6 氟化的表面活性劑（F-475, DIC) 0.1 總計 100 實施例3 一樹脂組成物是以如實施例2中相同的方式被製備 5 的，除了一 C.I.Pigment Green 36 和 C.I.Pigment Yellow ▲ 150(75/25)的一混合物被用來代替 Diketo-Pyrrollo-Pyrrole
Red 〇 實施例4 # 一樹脂組成物是以如實施例2中相同的方式被製備 10 的，除了一 C.I.Pigment Blue 15 : 6和 C.LPigment Purple 23 (90/10)的一混合物被用來代替Diketo-Pyrrollo-Pyrrole Red。 實施例5 在實施例1中使用具有化學式2的卡多樹脂和和在表3 中顯示的分別的量的該等組分被使用來製備一樹脂組成 15 物。 22 200819473 表3 組分 含量（wt%) 卡多樹脂 2.3 丙婦酸樹脂 18.54 丙二醇單甲基醚 63 環己酮 9 二新戊四醇三丙烯酸酯 2.9 甘油三丙烯酸酯 2.4 Irgacure 369 (Ciba-Geigy) 1.2 3-三甲氧基石夕烧丙基甲基丙烯酸酉旨 0.66 總計 100 比較實施例1 一樹脂組成物是以如在實施例1中相同的方式被製 5 備，除了 一丙烯酸樹脂（曱基丙烯酸苄酯：曱基丙烯酸= 30 : 70)被使用來代替具有化學式2的卡多樹脂。 比較實施例2 一樹脂組成物是以如在實施例1中相同的方式被製 備，除了'--^多聚合物樹脂（V259ME，Nippon Steel 10 Chemical Co.，Ltd·)被用來代替具有化學式2的卡多樹脂。 在實施例1至5中和在比較實施例1和2中製備的該等樹 脂組成物被用來形成各自的圖案。該等圖案的物理性質是 根據下面的程序而被評估的。該等結果在表4中顯示。 [圖案的物理性質的評估] 15 1)可顯影性 首先，一 1.2mm厚的玻璃基材被去除油污並且被清 洗。在實施例1至5和比較實施例1和2中製備的該等樹脂組 成物中的每一個對該被清洗的玻璃基材上施加Ιμιη至2μηι 23 200819473 的一厚度，之後在_下在-熱板上乾燥设鐘而形成一塗 膜。接下來，該塗膜與-光罩接觸放置，使用具有365邮 波長的-高壓汞燈經由該光罩照射，在周圍壓力机下使 用1 %的ΚΟ Η水溶液顯影丨〇 〇秒，並且在2 2 〇下在一熱空氣 5循環乾燥機内乾燥40分鐘而形成一圖案。基於下列準則， 使用一光學顯微鏡評估該圖案的開圖案能力： 0:在該圖案和該未曝光的玻璃基材上沒有觀察到殘餘 的膜。 △ ·在该圖案上輕微觀察到殘餘的膜，但是在該未曝光 10的玻璃基材上沒觀察到殘餘的膜。 X·在該圖案上和該未曝光的玻璃基材上都觀察到殘餘 的膜。 2)耐熱性 首先，一 1mm厚的玻璃基材被去除油污並且被清洗。 15在實施例1至5和比較實施例1和2中製備的該等樹脂組成物 中的母一個對該被清洗的玻璃基材上施加1μιη至如㈤的一 厚度，之後在80°C下在一熱板上乾燥1分鐘而形成一塗膜。 接下來，該塗膜與一光罩接觸放置，使用具有365nm波長的 一高壓汞燈經由該光罩照射，在周圍壓力3〇。〇下使用1%的 20 KOH水溶液顯影1〇〇秒，並且在22〇°C下在一熱空氣循環乾 燥機内乾燥40分鐘而形成一圖案。使用一光學顯微鏡評估 該圖案的開圖案能力。 在該圖案在220 C下被加熱3小時之後，圖案的變化被 觀察並且該圖案的厚度的差異被測量。基於下列準則，該 24 200819473 圖案的耐熱性被評估： 〇 ·沒有觀察到變化並且厚度的差異（ΔΤ)小於0·30μηι △ •觀祭到輕微的變化並且厚度的差異(Δτ)是在0.30pm 至0·50μιη之間 5 X ·觀察到相當大的變化並且厚度的差異（ΔΤ)是大於 0·50μπι 圖案的變化顯示出在該圖案的表面上圖案的增大以 及重結晶的發生 3)均勻性 10 首先，一 lmm厚的經鉻塗敷玻璃基材被去除油污並且 被清洗。在實施例1至5和比較實施例1和2中製備的該等樹 脂組成物中的每一個對該被清洗的玻璃基材上施加1μηι至 2μηι的一厚度，之後在8〇°c下在一熱板上乾燥1分鐘而形成 一塗膜。接下來，該塗膜與一光罩接觸放置，使用具有365nm 15波長的一高壓汞燈經由該光罩照射，在周圍壓力3(TC下使 用1%的ΚΟΉ水溶液顯影1〇〇秒，並且在22〇。(：下在一熱空氣 循環乾燥機内乾燥40分鐘而形成一圖案。基於下列準則， 在該基材上的圖案的高度差異被測量： 〇 ·南度差別（ΔΗ)小於〇·2μηι 20 A :高度差別（ΔΗ)在〇·2μπι至0·3μπι之間 χ:高度差別（ΔΗ)大於〇·3μπι 4)黏附性 首先，一 lmm厚的經鉻塗敷玻璃基材被去除油污並且 被清洗。在實施例1至5和比較實施例1和2中製備的該等樹 25 200819473 脂組成物中的每一個對該被清洗的玻璃基材上施加1μιη至 2μιη的一厚度，之後在6(TC下在一熱板上乾燥丨分鐘而形成 塗膜接下來塗膜與一光罩接觸放置，使用具有365nm 波長的一南壓汞燈經由該光罩照射，在周圍壓力扣。〇下使 5用1%的KOH水溶液顯影1〇〇秒，並且在22〇°c下在一熱空氣 擔環乾燥機内乾燥40分鐘而形成一圖案。在用清洗水壓被 改變至等於或高於5Kgf/cm2的水清洗該圖案之後觀察該圖 案的變化。基於下列準則，評估圖案的黏附性： Ο ·在等於或高於5Kgf/cm2的清洗水壓下沒有觀察到去 10 皮 △:在等於或高於5Kgf/cm2的清洗水壓下輕微地觀察到 去皮 X :在等於或高於5Kgf/cm2的清洗水壓下觀察到相當大 的去皮 15 表4 物理性質 可顯影性 耐熱性 均勻性 黏附性 實施例1 〇 〇 〇 〇 實施例2 0 〇 〇 0 實施例3 〇 〇 0 0 實施例4 〇 〇 〇 0 實施例5 〇 〇 〇 0 比較實施例1 Δ X Δ Δ 比較實施例2 0 〇 〇 Δ
正如從表4的實驗結果中所見，在實施例丨至5中製備的 該等樹脂組成物在每一個評估準則中顯示出較好的結果。 26 200819473 相比之下，比較實施例1的樹脂組成物（使用一丙稀酸樹脂 (甲基丙烯酸苄酯：甲基丙烯酸=30 : 70)代替具有化學式2 的卡多樹脂而被製備)和比較實施例2的樹脂組成物(使用一 卡多共聚物樹脂(V259ME，Nippon Steel Chemical Co.，Ltd.) . 5代替具有化學式2的卡多樹脂而被製備)被發現具有差的黏 附性。比較實施例1的樹脂組成物在四個物理性質的評估中 顯示出差的結果。特別地，使用比較實施例1的樹脂組成物 % 形成的圖案顯示出相當大的改變和一大的厚度差別，顯示 出差的财熱性。 1〇 正如上述中明顯看出，本發明提供包含一卡多樹脂的 一樹脂組成物以及使用該樹脂組成物製備用於一彩色濾 色器所需的材料的方法。根據本發明，就耐熱性、耐光 性、耐化學性、透明度和長期穩定性而言，該樹脂組成 物被使用來生產具有極好物理性質（例如，高解析度、好 15的黏附性和高的膜強度）和高的可靠性的一顯示彩色濾 _ 色器。 本發明的很多修改和其他具體例會提醒熟悉技術之人 士 ’本發明附屬具有出現在前面的描述中的該等教示的優 點。因此’應被理解的是本發明不被限制在被揭露的該等 20特定的具體例並且修改和其他$體例纟被打算包括在該等 P#加的t請糊範圍内。儘管本文制了特定的術語，它 們僅僅疋用於一大體的和描述性的概念，並且不是用於限 制本發明的目的’本發明的範圍被定義在該等申請專利範 圍内。 27 200819473
I：圖式簡單說明】 (無) 【主要元件符號說明】 (無） 28

Claims (1)

  1. 200819473 十、申請專利範圍： 1· 一種包含具有由化學式丨表示的結構單元的一卡多樹脂 的樹脂組成物：
    其中：
    10 每一個RjuR2各自為一氫原子、一鹵素原子或一 Ci-C5烷基基團， R3是乙烯基、丙烯基或甲基丙烯基， Z表示一酸酐或二酸針的殘基， X是-CO-、-S〇2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、
    以及 15 k是從1至40的整數，其中R4是Η、Et、C2H4C1、 C2H4OH、032<^=〇12或？11。 2·如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該組成 物還包含一反應性不飽和化合物、一引發劑和一溶劑。 3 ·如申請專利範圍弟2項所述之樹脂組成物，其中該組成 物包含⑻約lwt%至約30wt%的該卡多樹脂，⑻約iwt〇/〇 至約30wt%的該反應性不飽和化合物，（c)約q lwt%至約 29 200819473 10wt%的該引發劑，以及(d)剩餘部分是該溶劑。 4. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，其中該卡多 樹脂具有約3,000至約20,000的一分子量（Mw)。 5. 如申請專利範圍第2項所述之樹脂組成物，其中該引發 5 劑包含選自光聚合引發劑、自由基聚合引發劑和此等之 混合物的一引發劑。 6. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，還包含至少 一環氧化合物，該環氧化合物選自紛酸環氧樹脂、四甲 基雙酚環氧樹脂、雙酚A類型環氧樹脂、脂環環氧樹脂 10 和此等之混合物。 7. 如申請專利範圍第6項所述之樹脂組成物，其中該環氧 化合物是以約O.Olwt%至約5wt%的一量被使用。 8. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，還包含至少 一顏料，該顏料選自蒽醌顏料、包括茈顏料的濃縮的多 15 環顏料、酞菁顏料、偶氮顏料、碳黑、鈦和此等之混合 物。 9. 如申請專利範圍第8項所述之樹脂組成物，其中該顏料 是一約1 wt%至約20wt%的一量被加入。 10. 如申請專利範圍第1項所述之樹脂組成物，還包含至少 20 一分散劑，該分散劑選自聚伸烧基二醇和此等之酯、聚 氧化烯、多元醇酯的環氧烧加成物、醇-環氧炫加成物、 績酸I旨、續酸鹽、魏酸|旨、竣酸鹽、烧基醯胺環氧院加 成物、烧基胺和此等之混合物。 11. 如申請專利範圍第10項所述之樹脂組成物，其中以100 30 200819473 重量份的該顏料計，該分散劑是以約0.1重量份至約10 重量份的一量被使用。 12. —種製備用於一彩色濾色器的一材料的方法，該方法包 含如下步驟： (a)對一基材施加0·5μιη至ΙΟμπι的一厚度的一樹脂 組成物，該樹脂組成物包含具有由化學式1表示的一單 元結構的一卡多樹脂：
    其中： 每一個Ri和R2各自為一氫原子、一鹵素原子或一 CrC5烷基基團， R3是乙烯基、丙烯基或甲基丙烯基， Z表示一酸酐或二酸酐的殘基， X是-CO-、_S02-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、
    -C(CH3)2-、-0-
    k是從1至40的整數，其中R4是Η、Et、C2H4a、 C2H4OH、CH2CH=CH2 或 Ph。 (b)使用在約190nm至約450nm範圍内的UV射線或 X射線輻射該樹脂組成物而形成一塗膜；以及 31 200819473 (C)使用一顯影溶液處理該塗膜而形成一圖案。 13. —種彩色濾色器，包含由根據申請專利範圍第12項所述 之方法製備的一材料。
    32 200819473 ^ 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為··第（）圖。（無) (二) 本代表圖之元件符號簡單說明：
    八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：
    (I)
    5
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