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TW201837076A - 感光性樹脂組成物、使用彼所製造之彩色濾光片及影像顯示裝置 - Google Patents

感光性樹脂組成物、使用彼所製造之彩色濾光片及影像顯示裝置 Download PDF

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TW201837076A
TW201837076A TW107104779A TW107104779A TW201837076A TW 201837076 A TW201837076 A TW 201837076A TW 107104779 A TW107104779 A TW 107104779A TW 107104779 A TW107104779 A TW 107104779A TW 201837076 A TW201837076 A TW 201837076A
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康德基
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南韓商東友精細化工有限公司
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Abstract

根據本發明之感光性樹脂組成物包括鹼可溶樹脂;以及散射粒子,散射粒子包含具有30奈米至500奈米的平均粒徑的金屬氧化物,且鹼可溶樹脂包括選自以下群組的一或多者:用式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系黏合劑樹脂,及用式2所表示的化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂。
根據本發明之感光性樹脂組成物可賦予優異的色彩再現特性及高發光效率,從而實現高品質影像。

Description

感光性樹脂組成物、使用彼所製造之彩色濾光片及影像顯示裝置
本發明是關於一種包含特定散射粒子及鹼可溶樹脂(alkali-soluble resin)的感光性樹脂組成物、以及使用彼所製造之彩色濾光片及影像顯示裝置。
彩色濾光片為一種薄膜型光學元件,其從白色光中提取紅、綠、及藍三種顏色而成為精細畫素區域(fine pixel area),且畫素之尺寸為約數十微米至數百微米。此種彩色濾光片具有如下結構:在透明基板上以預定圖案形成黑色矩陣層,以遮蔽畫素之間的邊界區域的光,以及依序堆疊畫素區域,在畫素區域中,光的三原色(通常為紅(R)、綠(G)及藍(B))係以預定順序排列而形成各個畫素。
最近,作為用於實現彩色濾光片的方法之一,已經應用了使用顏料分散型感光性樹脂(pigment-dispersed photosensitive resin)的顏料分散體(pigment dispersion),但是在 從光源發出的光通過彩色濾光片的傳輸過程中,一部分光係被吸收,從而降低了發光效率,且由於彩色濾光片中所包括之顏料之特性,色彩再現性降低。
特別是,隨著彩色濾光片被用於包括各種類型的影像顯示裝置在內的各種領域,需要例如高色域、高亮度及高對比度(contrast ratio)等優異性能以及優異的圖案特性,並且為了解決此等問題,提出了一種使用包括量子點的自發光型感光性樹脂組成物(self-emissive photosensitive resin composition)來製造彩色濾光片的方法。
韓國未經審查專利申請案第2013-0000506號是關於一種顯示裝置,並且揭露了轉換光波長的複數個波長轉換粒子;以及一種顯示裝置,該顯示裝置包括顏色轉換單元,該顏色轉換單元包括從光吸收預定波長範圍內的光的複數個彩色濾光片粒子。
然而,在包含量子點的彩色濾光片之情形下,降低量子點之效率,特別是藍色量子點之效率,可能會使彩色濾光片之性能略微降低,並且藍色量子點價格昂貴,因此總生產成本增加。
因此,需要開發一種能夠防止藍色畫素效率降低並降低生產成本的感光性樹脂組成物。
[先前技術文獻] [專利文獻]
(專利文獻1)韓國未經審查專利申請案第 2013-0000506號(2013年1月3日)
本發明旨在提供一種能夠防止藍色畫素效率降低並且降低生產成本的感光性樹脂組成物。
此外,本發明旨在提供一種彩色濾光片及影像顯示裝置,其包括使用上述感光性樹脂組成物所製備的藍色畫素層。具體而言,本發明提供一種具有高影像品質、寬視角及高耐用性(durability)與可靠性的彩色濾光片及影像顯示裝置。
為實現該目標,根據本發明之感光性樹脂組成物包括鹼可溶樹脂;以及平均粒徑為30奈米至500奈米的含金屬氧化物的散射粒子,其中該鹼可溶樹脂包含選自以下群組的一或多者:用式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系(cardo-based)黏合劑樹脂及用式2所表示的化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂。
在式1中, R1與R2各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R3為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
在式2中, R4與R5各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R6為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
另外,本發明提供一種使用上述感光性樹脂組成物所製造的彩色濾光片以及包括該彩色濾光片的影像顯示裝置。
本發明之感光性樹脂組成物可賦予優異的色彩再現 特性及高光效率。
另外,使用本發明之感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片及包括該彩色濾光片的影像顯示裝置可具有高影像品質、寬視角及高耐久性,確保可靠性並降低生產成本。
在下文中,將進一步詳細描述本發明。
在本發明中,當假定一個部件位於另一部件「上」時,其可直接設置在另一部件上,或者亦可在兩者之間存在有中介部件。
在本發明中,當一個部件「包括」一種組分時,除非特別提到,否則可進一步包括另一種組分,而不排除其他組分。
<感光性樹脂組成物>
在一個態樣中,本發明提供一種感光性樹脂組成物,該感光性樹脂組成物包括鹼可溶樹脂;以及平均粒徑為30奈米至500奈米的含金屬氧化物的散射粒子,其中該鹼可溶樹脂包括選自以下群組的一或多者:用式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系黏合劑樹脂,及用式2所表示的化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂。
在式1中, R1與R2各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R3為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
在式2中, R4與R5各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R6為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
鹼可溶樹脂
本發明之感光性樹脂組成物包括選自以下群組的一或多者:用下式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系黏合劑樹脂,及用下式2所表示的化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂。
在式1中, R1與R2各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R3為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
在式2中, R4與R5各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R6為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
鹼可溶樹脂具有起因於光或熱的作用之反應性以及鹼可溶性(alkali solubility)。具體而言,鹼可溶樹脂係用作散射粒子的黏合劑樹脂,並且可溶於在製造彩色濾光片的顯影步驟中所使用的鹼性顯影液中。
根據本發明之鹼可溶樹脂可包括用下式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系黏合劑樹脂,由此提高對基板的黏著強度,並且由於優異的顯影黏著強度而實現用於高解析度的微圖案。
在式1中,R1與R2各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,R3為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基,且較佳地,X為羥基,且R3為氫原子或甲基。
式1所表示的化合物可使用下式5來合成,並且可進一步與酸酐或二酐化合物反應,由此獲得具有鹼可溶性的第一咔哚系黏合劑樹脂。
例如,式1化合物可如下製備:將式5所表示的化合物與表氯醇(epichlorohydrin)及第三丁基溴化銨(t-butylammonium bromide)混合,將該混合物與溶劑一起加熱以引發反應,並逐滴加入鹼性水溶液來沉澱與分離,藉此合成環氧化合物,並使藉由將合成的環氧化合物與第三丁基溴化銨、丙烯酸、苯酚系化合物(phenol-based compound)及溶劑混合而得到的化合物與選自以下群組的至少一者反應:作為酸無水化合物的馬來酸酐、琥珀酸酐、伊康酸酐,鄰苯二甲酸酐(phthalic anhydride)、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐(methylendomethylene tetrahydrophthalic anhydride)、氯橋酸酐(chlorendic anhydride)及甲基四氫鄰苯二甲酸酐,或者包括作為二酐的焦蜜石酸二酐(pyromellitic anhydride)、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐及聯苯醚四羧酸二酐的芳族多價羧酸酐,但本發明並不限於此。
此外,根據本發明之鹼可溶黏合劑樹脂可包括用下 式2之化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂,由此提高對基板的黏著強度,並且由於優異的顯影黏著強度而實現用於高解析度的微圖案。
在式2中,R4與R5各自獨立為,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,R6為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基,且較佳地X為羥基,且R6為氫原子或甲基。
式2所表示的化合物可使用下式6合成,並且可進一步與酸酐或二酐化合物反應,從而獲得具有鹼可溶性的第二咔哚系黏合劑樹脂。
例如,式2化合物可如下製備:將式6所表示的化合 物與表氯醇、第三丁基溴化銨及溶劑混合,加熱該混合物以引起反應,並滴加鹼性水溶液以沉澱與分離,藉此合成環氧化合物,並使藉由將合成的環氧化合物與第三丁基溴化銨、丙烯酸、苯酚系化合物及溶劑混合而獲得的化合物與選自以下群組的至少一者反應:作為酸無水化合物的馬來酸酐、琥珀酸酐、伊康酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、氯橋酸酐及甲基四氫鄰苯二甲酸酐,或者包括作為二酐的焦蜜石酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐和二苯基醚四羧酸二酐的芳族多價羧酸酐,但本發明並不限於此。
在式5及式6中,羥基(-OH)之位置並無特別限制,且例如可為C2位、C3位或C4位,且較佳為C4位(確定與二苯并哌喃(xanthene)結合的碳為C1位,以此選擇位置)。
結果,端視式5或式6之羥基(-OH)而定,可確定式1中R1及R2取代之位置或式2中R4及R5取代之位置。
式1所表示的化合物之具體實例可為選自以下群組的至少一者:9,9-雙(3-肉桂酸二酯)茀(9,9-bis(3-cinnamic diester)fluorene)、9,9-雙(3-肉桂醯基-4-羥苯基)茀(9,9-bis(3-cinnamoyl-4-hydroxyphenyl)fluorene)、9,9-雙(縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚)茀、9,9-雙(3,4-二羥苯基)茀二肉桂酸酯、3,6-二縮水甘油基甲基丙烯酸酯醚螺(茀-9,9-二苯并哌喃)(3,6-diglycidyl methacrylate ether spiro(fluorene-9,9-xanthene))、9,9-雙(3-烯丙基-4-羥苯基)茀、9,9-雙(4-烯丙氧基苯基)茀及 9,9-雙(3,4-甲基丙烯酸二酯)茀,但本發明並不限於此。
式2所表示的化合物之具體實例可為9,9-雙(3,4-甲基丙烯酸二酯)二苯并哌喃(9,9-bis(3,4-methacrylic diester)xanthene),但本發明並不限於此。
鹼可溶黏合劑樹脂之酸值可為20毫克KOH/公克至200毫克KOH/公克,且較佳為30毫克KOH/公克至150毫克KOH/公克。當酸值在上述範圍內時,在顯影液中之溶解性增強,未曝光部分容易溶解,並且感光度增加。因此,由於曝光部分之圖案在顯影期間保留,因此可改善殘膜比(film remaining ratio)。
在此使用的術語「酸值」係指作為中和1公克丙烯酸系聚合物所需的氫氧化鉀之量(毫克)而量測的值,並且通常可藉由使用氫氧化鉀水溶液滴定來確定。
另外,鹼可溶黏合劑樹脂可為具有2,000至200,000並且較佳3,000至100,000的聚苯乙烯換算重量平均分子量(以下簡稱為「重量平均分子量」)的鹼可溶樹脂,分子量係藉由凝膠滲透層析(gel permeation chromatography,GPC;使用四氫呋喃作為洗提溶劑(elution solvent))而量測。當分子量在上述範圍內時,塗膜之硬度可以提高,殘餘膜之比率可增加,未曝光部分在顯影液中之溶解性可為優異的,並且可提高解析度。
鹼可溶樹脂之分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)]可為1.0至6.0,並且較佳為1.5至6.0。當分子量分佈[重量平均分子量(Mw)/數量平均分子量(Mn)] 滿足上述範圍時,可實現優異的顯影性。
在本發明的一個例示性實施態樣中,以總共100重量份的感光性樹脂組成物計,咔哚系黏合劑樹脂之含量可為1重量份至50重量份,較佳為5重量份至40重量份,且更佳為5重量份至30重量份。
當咔哚系黏合劑樹脂之含量在上述範圍內時,由於在顯影液中充分溶解,不易在基板上產生非畫素部分的顯影殘留物,並且因為在顯影時難以發生曝光部分之畫素部分之膜減少,非畫素部分容易刪除。
在本發明的另一個例示性實施態樣中,鹼可溶樹脂可更包括包含至少一個下式3與式4的重複單元的咔哚系黏合劑樹脂。
在式3及式4中, P各自獨立為 R7與R8各自獨立為氫原子、羥基、硫醇基(thiol group)、胺基、硝基或鹵素原子,Ar1各自獨立為C6至C15芳基,Y為酸酐殘基,Z為二酐殘基,A為O、S、N、Si或Se,a與b各自獨立為1至6的整數,且m與n各自獨立為0至30的整數,其中m與n不同時為0。
鹵素原子為F、Cl、Br或I。
芳基可為C6至C15單環或多環芳基。單環芳基可為苯基、聯苯基、三聯苯基或二苯乙烯基(stylbenyl),但本發明並不限於此。多環芳基可為萘基、蒽基、菲基、芘基、苝基、基(chrysenyl)或茀基,但本發明並不限於此。
式3中之Y為酸酐之殘基,並且能夠引入殘基Y的酸酐可為但不特別限於例如馬來酸酐、琥珀酸酐、伊康酸酐、鄰苯二甲酸酐、四氫鄰苯二甲酸酐、六氫鄰苯二甲酸酐、甲基內亞甲基四氫鄰苯二甲酸酐、氯橋酸酐或甲基四氫鄰苯二甲酸酐。
式4中之Z為二酐之殘基,並且能夠引入殘基Z的二酐化合物可為但不特別限於例如焦蜜石酸二酐、二苯甲酮四羧酸二酐、聯苯四羧酸二酐、聯苯醚四羧酸二酐、環己基二酐、或環丁基二酐。
當根據本發明之咔哚系黏合劑樹脂被包含在感光性樹脂組成物中時,可表現出更優異的發光強度、擴散率及光反射率。
當鹼可溶樹脂還包括包含選自式3及式4化合物組成之群組的一或多個重複單元的咔哚系黏合劑樹脂時,以總共100重量份的鹼可溶樹脂計,咔哚系黏合劑樹脂之含量可為1重量份至50重量份,較佳為5重量份至40重量份,且更佳為5重量份至30重量份。
當可進一步被包括的咔哚系黏合劑樹脂之含量在上述範圍內時,發光強度、擴散率及光反射率可更優異。
包括至少一個式3及式4的重複單元的咔哚系黏合劑樹脂可藉由如下方法製備:下式12至16的化合物可如下獲得:在鹼性或酸性催化劑之存在下使下式7至11所表示的化合物中之任一者與例如表 氯醇的環氧化合物反應,然後使所得產物與例如苯硫酚(thiophenol)、1-萘硫酚(1-thionaphthalene)或2-萘硫酚等化合物進行聚合。
之後,包括至少一個式3及式4的重複單元的咔哚系黏合劑樹脂可藉由使由下式12至16所表示的化合物與羧酸二酐進行聚合而獲得。
在式7至式11中,A、R7及R8係如式3及式4中所定義。
在式12至式16中,c為1至6的整數,A、Ar1、R7及R8係如式3及式4中所定義。
羧酸二酐之具體實例可為芳族四羧酸二酐如焦蜜石酸二酐、3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2- 雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、9,9-雙(3,4-二羧基苯基)茀二酐、9,9-雙{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}茀二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,5,6-吡啶四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐或2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐,脂環族四羧酸二酐如1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐或1,2,3,4-環己烷四羧酸二酐,或3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐。
聚合可在100℃至130℃或110℃至120℃下進行2小時至24小時或4小時至12小時。
以100重量份的式12至式16所表示的單體計,羧酸二酐之添加量可為5重量份至40重量份、10重量份至30重量份、或10重量份至20重量份。
製備包括至少一個式3及式4的重複單元的咔哚系黏合劑樹脂的方法可包括在聚合開始後添加封端劑(end-capping agent)進行反應。
封端反應可在100℃至130℃或110℃至120℃下進行30分鐘至4小時或1小時至3小時。
以100重量份的式12至式16所表示的單體計,封端劑之添加量可為2重量份至10重量份、2重量份至5重量份或3重量份 至5重量份。
封端劑可為芳族羧酸酐,且具體而言為鄰苯二甲酸酐,並且在此情形下,會實現耐熱性、高透射率及高折射指數特性。
包括至少一個式3及式4重複單元的咔哚系黏合劑樹脂可具有1,000公克/莫耳(g/mol)至100,000公克/莫耳、較佳2,000公克/莫耳至50,000公克/莫耳並且更佳3,000公克/莫耳至10,000公克/莫耳的重量平均分子量,並且在此範圍內,由於耐熱性優異、感光材料之顯影速率合適以及藉由顯影液適當顯影,圖案形成變得容易。
重量平均分子量可藉由GPC量測。
包括至少一個式3及式4重複單元的咔哚系黏合劑樹脂之分散度可在1.0至5.0且較佳1.5至4.0的範圍內,並且在此範圍內,由於耐熱性優異、感光材料之顯影速率合適以及以及藉由顯影液適當顯影,圖案形成變得容易。
樹脂之分散度可藉由GPC量測。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,鹼可溶樹脂可更包括丙烯酸系黏合劑樹脂。當鹼可溶樹脂更包括丙烯酸系黏合劑樹脂時,由於可形成的最小圖案之尺寸小且沒有圖案損失,所以可實現高解析度圖案,並且對於圖案直線度是有利的。
丙烯酸系黏合劑樹脂可為例如含羧基的單體以及該含羧基的單體與不同的可聚合單體之共聚物。
含羧基的單體可為例如不飽和羧酸,例如在分子中具有一或多個羧基的不飽和多價羧酸,例如不飽和一元羧酸、不飽和二元羧酸或不飽和三元羧酸。此處,不飽和一元羧酸可為例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸或肉桂酸。不飽和二羧酸可為例如馬來酸、富馬酸(fumaric acid)、伊康酸、檸康酸或中康酸(mesaconic acid)。不飽和多價羧酸可為酸酐,且具體而言為馬來酸酐、伊康酸酐或檸康酸酐。另外,不飽和多價羧酸可為其單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯,例如單(2-丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯、單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)琥珀酸酯、單(2-丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯、或單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)鄰苯二甲酸酯。
不飽和多價羧酸可為在其兩端具有二羧酸聚合物之單(甲基)丙烯酸酯,例如,ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯或ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯。該等含有羧基的單體可單獨使用或以二或更多者之組合使用。可與含羧基之單體共聚合的不同單體之實例可包括芳族乙烯基化合物,包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、鄰乙烯基甲苯、間乙烯基甲苯、對乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基苄基甲醚、間乙烯基苄基甲醚、對乙烯基苄基甲醚、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、及茚;不飽和羧酸酯,包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸第二丁 酯、甲基丙烯酸第二丁酯、丙烯酸第三丁酯、甲基丙烯酸第三丁酯、丙烯酸-2-羥乙酯、甲基丙烯酸-2-羥乙酯、丙烯酸-2-羥丙酯、甲基丙烯酸-2-羥丙酯、丙烯酸-3-羥丙酯、甲基丙烯酸-3-羥丙酯、丙烯酸-2-羥丁酯、甲基丙烯酸-2-羥丁酯、丙烯酸-3-羥丁酯、甲基丙烯酸-3-羥丁酯、丙烯酸-4-羥丁酯、甲基丙烯酸-4-羥丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸苄酯、丙烯酸環己酯、甲基丙烯酸環己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲基丙烯酸-2-苯氧基乙酯、甲氧基二乙二醇丙烯酸酯、甲氧基二乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基丙二醇丙烯酸酯、甲氧基丙二醇甲基丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇丙烯酸酯、甲氧基二丙二醇甲基丙烯酸酯、丙烯酸異莰酯(isobornyl acrylate)、甲基丙烯酸異莰酯、二環戊二烯基丙烯酸酯、二環戊二烯基甲基丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯(adamantyl(meth)acrylate)、(甲基)丙烯酸降莰酯(norbornyl(meth)acrylate)、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、甘油單丙烯酸酯及甘油單甲基丙烯酸酯;不飽和羧酸胺基烷基酯,包括丙烯酸-2-胺基乙酯、甲基丙烯酸-2-胺基乙酯、丙烯酸-2-(二甲基胺基)乙酯、甲基丙烯酸-2-(二甲基胺基)乙酯、丙烯酸-2-胺基丙酯、甲基丙烯酸-2-胺基丙酯、丙烯酸-2-二甲基胺基丙酯、甲基丙烯酸-2-二甲基胺基丙酯、丙烯酸-3-胺基丙酯、甲基丙烯酸-3-胺基丙酯、丙烯酸-3-(二甲基胺基)丙酯及甲基丙烯酸3-(二甲基胺基)丙酯;不飽和羧酸縮水甘油酯,包括丙烯酸縮水甘油酯及甲基丙烯酸縮水 甘油酯;羧酸乙烯基酯,包括乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯及苯甲酸乙烯酯;不飽和醚,包括乙烯基甲醚、乙烯基乙醚及烯丙基縮水甘油醚;乙烯基氰化物,包括丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈及二氰亞乙烯(vinylidene cyanide);不飽和醯胺,包括丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-2-羥乙基丙烯醯胺、及N-2-羥乙基甲基丙烯醯胺;不飽和醯亞胺,包括馬來醯亞胺、苄基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、及N-環己基馬來醯亞胺;脂族共軛二烯(aliphatic conjugated diene),包括1,3-丁二烯、異戊二烯及氯丁二烯(chloroprene);及在下列聚合物的分子鏈末端具有單丙烯醯基或單甲基丙烯醯基的大分子單體(macromonomer):聚苯乙烯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸正丁酯、聚甲基丙烯酸正丁酯或聚矽氧烷聚合物(polysiloxane polymer)。該等單體可單獨使用或以二或更多者之組合使用。
特別地,作為可與含羧基單體聚合的不同單體,例如具有降莰基主鏈的單體,具有金剛烷主鏈的單體或具有松香主鏈的單體等大體積單體(bulky monomer)可以降低介電常數。
以總共100重量份的鹼可溶樹脂計,丙烯酸系黏合劑樹脂之含量可為10重量份至90重量份,較佳為20重量份至80重量份,且更佳為30重量份至70重量份,並且在此情形下,對於實現高解析度圖案及可加工性如圖案直線度是有利的。
以總共100重量份的感光性樹脂組成物計,鹼可溶樹脂之含量通常可為1重量份至50重量份,較佳為3重量份至40重量 份,且更佳為5重量份至30重量份。當鹼可溶樹脂之含量滿足上述範圍時,由於在顯影液中充分溶解,因此不易在基板上產生非畫素部分的顯影殘留物,並且因為在顯影時難以發生曝光部分之畫素部分之膜減少,非畫素部分容易刪除。
散射粒子
根據本發明之感光性樹脂組成物包含平均粒徑為30奈米至500奈米的含有金屬氧化物的散射粒子。
在本發明的另一個例示性實施態樣中,金屬氧化物可包括選自以下群組之至少一種金屬的氧化物:Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、Tl、Pb、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ti、Sb、Sn、Zr、Nb、Ce、Ta、In及其組合。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,金屬氧化物可為選自以下群組之一或多者:Al2O3、SiO2、ZnO、ZrO2、BaTiO3、TiO2、Ta2O5、Ti3O5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb2O3、SnO、MgO及其組合,且視需要亦可將使用丙烯酸酯等具有不飽和鍵的化合物進行了表面處理的材料作為金屬氧化物。
限制整個組成物中散射粒子之平均粒徑及含量,以使彩色濾光片之發光強度最大化。
此處使用的術語「平均粒徑」可為數量平均粒徑,並且可藉由例如場發射掃描電子顯微鏡(field emission scanning electron microscopy,FE-SEM)或透射電子顯微鏡(transmission electron microscopy,TEM)觀察到的影像而獲得。具體而言,平均粒徑可作為從由FE-SEM或TEM觀察的影像中提取的數個樣品量測的直徑的算術平均值而獲得。
金屬氧化物可具有30奈米至500奈米並且較佳30奈米至300奈米的平均粒徑。當金屬氧化物之平均粒徑滿足上述範圍時,散射效果增加,儘管包括散射粒子的感光性樹脂組成物不包括藍色量子點,但其由於藍色光源而可用作藍色畫素,並且藉由防止組成物中的沉澱現象而可獲得品質均勻的藍色圖案層的表面。因此,可將平均粒徑適當地控制在上述範圍內。
在本發明的另一個例示性實施態樣中,以總共100重量份的感光性樹脂組成物計,散射粒子之含量可為0.1重量份至50重量份,較佳為0.5重量份至30重量份,且更佳為0.5至20重量份。當散射粒子之含量在上述範圍內時,可製造具有優異發光強度的彩色濾光片。具體而言,當散射粒子之含量在上述範圍內時,可容易地確保要獲得的發光強度,並且可防止組成物穩定性降低。
藍色著色劑
本發明之感光性樹脂組成物還可包括藍色著色劑。由於根據本發明之感光性樹脂組成物還可包括藍色著色劑,因此如下所述可防止外部光如太陽光再次反射已被散射粒子反射的來自光源之光的現象,以實現高品質的影像。
藍色著色劑具體而言可包括藍色顏料,藍色顏料具 體而言可為在比色指數(Color Index,C.I.;由英國染料與色彩師協會(Society of Dyers and Colourists)出版)中分類為顏料的化合物,並且更具體而言,為下述C.I.編號的顏色,但本發明不一定限於此。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,藍色著色劑可包括至少一種選自以下群組的藍色顏料:C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍15:6、C.I.顏料藍16、C.I.顏料藍21、C.I.顏料藍28、C.I.顏料藍60、C.I.顏料藍64、C.I.顏料藍76及其組合。
其中,就對外部光反射的抑制效果以及實現高色彩再現性的效果而言,較佳包括選自以下群組的至少一者:C.I.顏料藍15:3、C.I.顏料藍15:4、C.I.顏料藍15:6及C.I.顏料藍16。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,藍色著色劑還可包括選自染料及紫色顏料中之一或多者。
紫色顏料可為,但不限於,例如選自以下群組之一或多者:C.I.顏料紫1、C.I.顏料紫14、C.I.顏料紫19、C.I.顏料紫23、C.I.顏料紫29、C.I.顏料紫32、C.I.顏料紫33、C.I.顏料紫36、C.I.顏料紫37、C.I.顏料紫38及其組合,且其中就透過低顏料含量實現高色彩再現性而言,較佳者為C.I.顏料紫23。
染料可為在比色指數(由英國染料與色彩師協會出版)中分類為染料的化合物或染色注意事項(Dyeing Note,由色染社股份有限公司(Shikisensha Co.Ltd.)出版)中所述的習知藍色或紫色染料。
例如,C.I.溶劑染料可包括C.I.溶劑藍5、C.I.溶劑藍35、C.I.溶劑藍36、C.I.溶劑藍37、C.I.溶劑藍44、C.I.溶劑藍45、C.I.溶劑藍59、C.I.溶劑藍67及C.I.溶劑藍70;以及C.I.溶劑紫8、C.I.溶劑紫9、C.I.溶劑紫13、C.I.溶劑紫14、C.I.溶劑紫36、C.I.溶劑紫37、C.I.溶劑紫47及C.I.溶劑紫49。
其中,C.I.溶劑染料較佳包括選自以下群組之一或多者:C.I.溶劑藍35、C.I.溶劑藍36、C.I.溶劑藍44、C.I.溶劑藍45及C.I.溶劑藍70;以及C.I.溶劑紫13。
另外,C.I.酸染料可包括C.I.酸藍1、C.I.酸藍7、C.I.酸藍9、C.I.酸藍15、C.I.酸藍18、C.I.酸藍23、C.I.酸藍25、C.I.酸藍27、C.I.酸藍29、C.I.酸藍40、C.I.酸藍42、C.I.酸藍45、C.I.酸藍51、C.I.酸藍62、C.I.酸藍70、C.I.酸藍74、C.I.酸藍80、C.I.酸藍83、C.I.酸藍86、C.I.酸藍87、C.I.酸藍90、C.I.酸藍92、C.I.酸藍96、C.I.酸藍103、C.I.酸藍112、C.I.酸藍113、C.I.酸藍120、C.I.酸藍129、C.I.酸藍138、C.I.酸藍147、C.I.酸藍150、C.I.酸藍158、C.I.酸藍171、C.I.酸藍182、C.I.酸藍192、C.I.酸藍210、C.I.酸藍242、C.I.酸藍243、C.I.酸藍256、C.I.酸藍259、C.I.酸藍267、C.I.酸藍278、C.I.酸藍280、C.I.酸藍285、C.I.酸藍290、C.I.酸藍296、C.I.酸藍315、C.I.酸藍324:1、C.I.酸藍335及C.I.酸藍340;以及C.I.酸紫6B、C.I.酸紫7、C.I.酸紫9、C.I.酸紫17、C.I.酸紫19及C.I. 酸紫66。
其中,C.I.酸染料較佳包括選自以下群組之一或多者:C.I.酸藍80及90;以及C.I.酸紫66。
另外,C.I.直接染料(C.I.Direct dye)可包括C.I.直接藍38、C.I.直接藍44、C.I.直接藍57、C.I.直接藍70、C.I.直接藍77、C.I.直接藍80、C.I.直接藍81、C.I.直接藍84、C.I.直接藍85、C.I.直接藍86、C.I.直接藍90、C.I.直接藍93、C.I.直接藍94、C.I.直接藍95、C.I.直接藍97、C.I.直接藍98、C.I.直接藍99、C.I.直接藍100、C.I.直接藍101、C.I.直接藍106、C.I.直接藍107、C.I.直接藍108、C.I.直接藍109、C.I.直接藍113、C.I.直接藍114、C.I.直接藍115、C.I.直接藍117、C.I.直接藍119、C.I.直接藍137、C.I.直接藍149、C.I.直接藍150、C.I.直接藍153、C.I.直接藍155、C.I.直接藍156、C.I.直接藍158、C.I.直接藍159、C.I.直接藍160、C.I.直接藍161、C.I.直接藍162、C.I.直接藍163、C.I.直接藍164、C.I.直接藍166、C.I.直接藍167、C.I.直接藍170、C.I.直接藍171、C.I.直接藍172、C.I.直接藍173、C.I.直接藍188、C.I.直接藍189、C.I.直接藍190、C.I.直接藍192、C.I.直接藍193、C.I.直接藍194、C.I.直接藍196、C.I.直接藍198、C.I.直接藍199、C.I.直接藍200、C.I.直接藍207、C.I.直接藍209、C.I.直接藍210、C.I.直接藍212、C.I.直接藍213、C.I.直接藍214、C.I.直接藍222、C.I.直接藍228、C.I.直接藍229、C.I.直接藍237、C.I.直接藍238、C.I.直接藍242、C.I.直接藍243、C.I.直接藍244、C.I.直接藍245、C.I.直接藍247、C.I.直接藍248、C.I.直接藍250、C.I.直接藍251、C.I.直接藍252、C.I. 直接藍256、C.I.直接藍257、C.I.直接藍259、C.I.直接藍260、C.I.直接藍268、C.I.直接藍274、C.I.直接藍275及C.I.直接藍293;以及C.I.直接紫47、C.I.直接紫52、C.I.直接紫54、C.I.直接紫59、C.I.直接紫60、C.I.直接紫65、C.I.直接紫66、C.I.直接紫79、C.I.直接紫80、C.I.直接紫81、C.I.直接紫82、C.I.直接紫84、C.I.直接紫89、C.I.直接紫90、C.I.直接紫93、C.I.直接紫95、C.I.直接紫96、C.I.直接紫103及C.I.直接紫104。
另外,C.I.媒染染料(C.I.Mordant dye)可包括C.I.媒染藍1、C.I.媒染藍2、C.I.媒染藍3、C.I.媒染藍7、C.I.媒染藍8、C.I.媒染藍9、C.I.媒染藍12、C.I.媒染藍13、C.I.媒染藍15、C.I.媒染藍16、C.I.媒染藍19、C.I.媒染藍20、C.I.媒染藍21、C.I.媒染藍22、C.I.媒染藍23、C.I.媒染藍24、C.I.媒染藍26、C.I.媒染藍30、C.I.媒染藍31、C.I.媒染藍32、C.I.媒染藍39、C.I.媒染藍40、C.I.媒染藍41、C.I.媒染藍43、C.I.媒染藍44、C.I.媒染藍48、C.I.媒染藍49、C.I.媒染藍53、C.I.媒染藍61、C.I.媒染藍74、C.I.媒染藍77、C.I.媒染藍83及C.I.媒染藍84;以及C.I.媒染紫1、C.I.媒染紫2、C.I.媒染紫4、C.I.媒染紫5、C.I.媒染紫7、C.I.媒染紫14、C.I.媒染紫22、C.I.媒染紫24、C.I.媒染紫30、C.I.媒染紫31、C.I.媒染紫32、C.I.媒染紫37、C.I.媒染紫40、C.I.媒染紫41、C.I.媒染紫44、C.I.媒染紫45、C.I.媒染紫47、C.I.媒染紫48、C.I.媒染紫53及C.I.媒染紫58。
染料可單獨使用或以其二或更多者之組合使用。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,以總共100重量份的感光性樹脂組成物計,藍色著色劑之含量可為0.1重量份至50重量份,較佳為0.5重量份至30重量份,且更佳為1重量份至20重量份。
當藍色著色劑之含量小於上述範圍時,可能略微有些難以確保對外部光反射的抑制效果達到所需的程度,而相反,當藍色著色劑之含量大於上述範圍時,發光強度之增加可能稍微降低,並且組成物之黏度穩定性可能降低,因此藍色著色劑適合在上述範圍內使用。
在本發明的又一個例示性實施態樣中,感光性樹脂組成物可更包含選自下列之一或多者:可光聚合的化合物;光起始劑;溶劑;及添加劑。
可光聚合的化合物
包含在本發明的感光性樹脂組成物中之可光聚合的化合物為可在光及下述光起始劑的作用下進行聚合的化合物,並且可為單官能單體、雙官能單體或任何其他多官能單體。
單官能單體之具體實例可為壬基苯基卡必醇丙烯酸酯(nonyl phenylcarbitol acrylate)、丙烯酸-2-羥基-3-苯氧基丙酯、2-乙基己基卡必醇丙烯酸酯、丙烯酸-2-羥乙酯或N-乙烯基吡咯啶酮。
雙官能單體之具體實例可為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(neopentyl glycol di(meth)acrylate)、三乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、雙酚A之雙(丙烯醯氧基乙基)醚、或3-甲基戊二醇二(甲基)丙烯酸酯。
多官能單體之具體實例可為三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、新戊四醇三(甲基)丙烯酸酯(pentaerythritol tri(meth)acrylate)、新戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二新戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、或二新戊四醇六(甲基)丙烯酸酯。其中,較佳使用雙官能或以上的多官能單體。
可光聚合的化合物之用量以總共100重量份的感光性樹脂組成物計可介於1重量份至30重量份且較佳5重量份至20重量份的範圍。當可光聚合的化合物滿足上述範圍時較佳,乃因畫素區域之強度或平坦化易得到改善。
光起始劑
用於本發明的光起始劑可含有苯乙酮系化合物。
苯乙酮系化合物可為例如下列之寡聚物:二乙氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、苄基二甲基縮酮、2-羥基-1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-甲基丙-1-酮、1-羥基環己基苯基酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎福林基丙-1-酮(2-methyl-1-(4-methylthiophenyl)-2-morpholinopropane-1-one)、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮或2-羥基-2-甲基[4-(1-甲基乙烯基)苯基]丙-1-酮,且較佳為2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎福林基苯基)丁-1-酮。
另外,除了苯乙酮系光起始劑之外,其他光起始劑可以組合使用。除苯乙酮系光起始劑之外的光起始劑之實例可包括藉由用光輻照而產生活性自由基的活性自由基產生劑、增感劑(sensitizer)及產酸劑。
活性自由基產生劑之實例可包括安息香(benzoin)系化合物、二苯甲酮系化合物、噻噸酮(thioxanthone)系化合物及三嗪(triazine)系化合物。安息香系化合物之實例可包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚。二苯甲酮系化合物之實例可包括二苯甲酮、鄰苯甲醯基苯甲酸甲酯、4-苯基二苯甲酮、4-苯甲醯基-4'-甲基二苯基硫醚、3,3',4,4'-四(第三丁基過氧羰基)二苯甲酮、及2,4,6-三甲基二苯甲酮。噻噸酮系化合物之實例可包括2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮、及1-氯-4-丙氧基噻噸酮。三嗪系化合物之實例可包括2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基萘基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(4-甲氧基苯乙烯基)-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪、及2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-1,3,5-三嗪。作為活性自由基產生劑,可使用例如(2,4,6-三甲基苯甲醯基)二苯基氧化膦、2,2,-雙(鄰氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-聯咪唑、10-丁基-2-氯吖啶酮、2-乙基蒽醌、二苯乙二酮(benzil)、9,10-菲醌、樟腦醌(camphorquinone)、甲基苯基乙醛酸酯、或二茂鈦 化合物(titanocene compound)。
產酸劑之實例可包括鎓鹽,例如4-羥苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽、4-羥苯基二甲基鋶六氟銻酸鹽、4-乙醯氧基苯基二甲基鋶對甲苯磺酸鹽、4-乙醯氧基苯基甲基苄基鋶六氟銻酸鹽、三苯基鋶對甲苯磺酸鹽、三苯基鋶六氟銻酸鹽、二苯基碘鎓對甲苯磺酸鹽及二苯基碘鎓六氟銻酸鹽、硝基苄基甲苯磺酸鹽、及安息香甲苯磺酸鹽。另外,在作為活性自由基產生劑的化合物中,可包括產生酸以及活性自由基的化合物,並且例如,亦可使用三嗪系光起始劑作為產酸劑。
以總共100重量份的鹼可溶樹脂與可光聚合的化合物之總量中之固體含量計,根據本發明之感光性樹脂組成物中所使用的光起始劑之含量通常可為0.1重量份至40重量份,且較佳為1重量份至30重量份。在上述範圍內較佳,乃因感光性樹脂組成物的感度高,所以使用該組成物形成的畫素區域強度容易變大,且畫素區域表面之平坦化易增大。此外,在本發明中,可使用光起始劑助劑。光起始劑助劑可與光起始劑組合使用,並且為用於促進由光起始劑引發的可光聚合的化合物之聚合的化合物。光起始劑助劑可為胺系化合物、烷氧基蒽系化合物或噻噸酮系化合物。
胺系化合物可為例如三乙醇胺、甲基二乙醇胺、三異丙醇胺、4-二甲基胺基苯甲酸甲酯、4-二甲基胺基苯甲酸乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸異戊酯、苯甲酸-2-二甲基胺基乙酯、4-二甲基胺基苯甲酸-2-乙基己酯、N,N-二甲基對甲苯胺、4,4'-雙(二甲基胺基)二苯甲酮(通常稱為米其勒酮(Michler’s ketone))、4,4'- 雙(二乙基胺基)二苯甲酮、或4,4'-雙(乙基甲基胺基)二苯甲酮,且較佳為4,4'-雙(二乙基胺基)二苯甲酮。烷氧基蒽系化合物可為例如9,10-二甲氧基蒽、2-乙基-9,10-二甲氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽或2-乙基-9,10-二乙氧基蒽。噻噸酮系化合物可為例如2-異丙基噻噸酮、4-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二氯噻噸酮或1-氯-4-丙氧基噻噸酮。此等光起始劑助劑可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。另外,亦可使用市售的光起始劑助劑,例如商品名「EAB-F」(保土谷化學工業股份有限公司(Hodogaya Chemical Co.,Ltd.)製造)。
當使用此種光起始劑助劑時,對於每一莫耳起始劑,通常可包含10莫耳或更少且較佳0.01莫耳至5莫耳的光起始劑助劑。在上述範圍內較佳,乃因感光性樹脂組成物之感光度可進一步提高,且因此使用該組成物形成的彩色濾光片之生產率往往會得到改善。
溶劑
在本發明的感光性樹脂組成物中所含之溶劑並無特別限制,因此可使用在感光性樹脂組成物領域中使用的各種類型的有機溶劑。溶劑之具體實例可包括乙二醇單烷基醚,如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單丙醚及乙二醇單丁醚;二乙二醇二烷基醚,如二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚及二乙二醇二丁醚;乙二醇烷基醚乙酸酯,如甲基賽路蘇乙酸酯(methylcellosolve acetate)及乙基賽路蘇乙酸酯;伸烷基二醇烷基醚乙酸酯,如丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、 丙二醇單丙醚乙酸酯、乙酸甲氧基丁酯及乙酸甲氧基戊酯;芳族烴,如苯、甲苯、二甲苯及均三甲苯(mesitylene);酮,如甲基乙基酮、丙酮、甲基戊基酮、甲基異丁基酮及環己酮;醇,如乙醇、丙醇、丁醇、己醇、環己醇、乙二醇及甘油;酯,如3-乙氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯;以及環狀酯,如γ-丁內酯。在該等溶劑中,就可塗佈性及乾燥性而言,較佳使用具有100℃至200℃之沸點的有機溶劑,且更佳使用伸烷基二醇烷基醚乙酸酯、酮、或酯,例如3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯,且還更佳地使用丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、環己酮、3-乙氧基丙酸乙酯或3-甲氧基丙酸甲酯。該等溶劑可單獨使用或以二或更多者之組合使用。
以總共100重量份的本發明之感光性樹脂組成物計,本發明之感光性樹脂組成物中溶劑之含量通常可為60重量份至90重量份,且較佳為70重量份至85重量份。當溶劑之含量滿足上述範圍時較佳,乃因當使用塗佈裝置例如輥塗機、旋塗機、狹縫旋塗機(slit and spin coater)、狹縫塗佈機(有時稱為模塗機(die coater))塗佈時塗佈性易於改善。
添加劑
視需要,在本發明之感光性樹脂組成物中,可以組合添加例如填料、不同的聚合物化合物、顏料分散劑、增黏劑(adhesion promoter)、抗氧化劑、紫外線吸收劑(UV absorbent)、防凝聚劑(anti-agglomerating agent)等添加劑。
填料之具體實例可包括玻璃、二氧化矽及氧化鋁。 具體而言,不同的聚合物化合物可為可固化樹脂如環氧樹脂或馬來醯亞胺樹脂,或熱塑性樹脂如聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇單烷基醚、丙烯酸聚氟烷基酯、聚酯或聚胺甲酸酯(polyurethane)。作為顏料分散劑,可使用市售的表面活性劑,例如聚矽氧系(silicone-based)表面活性劑、氟系表面活性劑、酯系表面活性劑、陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、非離子表面活性劑或陽性表面活性劑(positive surfactant)。該等可單獨使用或者以二或更多者之組合使用。表面活性劑之實例可包括聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯烷基苯基醚、聚乙二醇二酯、山梨醇脂肪酸酯(sorbitan fatty acid ester)、經脂肪酸改質聚酯、經三級胺改質聚胺甲酸酯及聚乙烯亞胺,且更包括以下商品:KP(信越化學工業股份有限公司(Shin-Etsu Chemicals Co.,Ltd.))、POLYFLOW(共榮由地化學股份有限公司(Kyoei Yuji Chemicals Co.,Ltd.))、EFTOP(托克產品有限公司(Tohkem Products Co.,Ltd.))、MEGAFACE(大日本油墨化學工業股份有限公司(Dai Nippon Ink & Chemical Co.,Ltd.))、Flourad(住友3M股份有限公司(Sumitomo 3M Ltd.))、Asahi guard、Surflon(旭硝子股份有限公司(Asahi Glass Co.,Ltd.))、SOLSPERSE(路博潤公司(Lubrizol)))、EFKA(埃弗卡化學公司(EFKA Chemicals)製)及PB 821(味之素股份有限公司(Ajinomoto Co.,Ltd.))。增黏劑之實例可包括乙烯基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙氧基矽烷、乙烯基三(2-甲氧基乙氧基)矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷、N-(2-胺基乙基)-3-胺基丙基三甲氧基矽烷、3-胺基丙基三乙氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-縮水甘油氧基丙基甲基二甲氧 基矽烷、2-(3,4-環氧環己基)乙基三甲氧基矽烷、3-氯丙基甲基二甲氧基矽烷、3-氯丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-巰基丙基三甲氧基矽烷(3-mercaptopropyltrimethoxysilane)。抗氧化劑之實例可包括2,2'-硫基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)及2,6-二第三丁基-4-甲基苯酚。紫外線吸收劑之實例可包括2-(3-第三丁基-2-羥基-5-甲基苯基)-5-氯苯并三唑及烷氧基二苯甲酮。防凝聚劑之具體實例可為聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)。
具有通常技術者在不妨礙本發明之效果的情形下可以合適的含量添加添加劑。
用於製備感光性樹脂組成物的方法並無限制,但可藉由以下方法製備感光性樹脂組成物。
預先將散射粒子與溶劑混合,且使用珠磨機將該混合物分散至平均粒徑為30奈米至500奈米。在此,視需要,可另外使用分散劑,且可於其中添入鹼可溶樹脂的一部分或全部。可將鹼可溶樹脂的剩餘部分、可光聚合的化合物、光起始劑及視需要的其他組分添加到所獲得的分散體(以下有時稱作研磨基料(mill base))中,並且在需要時可添加額外的溶劑以達到規定的濃度,藉此得到期望的感光性樹脂組成物。
<彩色濾光片及影像顯示裝置>
本發明之另一態樣是有關於一種具有藍色圖案層的含有自發光畫素(self-emissive pixel)的彩色濾光片,該藍色圖案 層包括上述感光性樹脂組成物之固化產物。
在本發明中,感光性樹脂組成物可為用於形成藍色圖案層的感光性樹脂組成物。在本發明中,感光性樹脂組成物不包括量子點。
由於使用上述感光性樹脂組成物代替藍色量子點來製造根據本發明之彩色濾光片,因而可降低生產成本,並且可實現寬視角。
彩色濾光片包括基板及形成在基板上的藍色圖案層。
基板可為整合於彩色濾光片中的基板,或為彩色濾光片設置於顯示裝置中的區域,但本發明並不特別限於此。基板可為玻璃、矽(Si)、氧化矽(SiOx)或聚合物基板,且聚合物基板可為聚醚碸(polyethersulfone,PES)或聚碳酸酯(polycarbonate,PC)。
藍色圖案層可為包括本發明之感光性樹脂組成物的層,並且可如下形成:施加感光性樹脂組成物,以預定圖案進行曝光、顯影及熱固化。圖案層可藉由實施本技術領域中通常習知的方法來形成。
彩色濾光片可更包括選自以下群組的一或多者:紅色圖案層與綠色圖案層。例如,根據本發明之彩色濾光片可含有自發光畫素,該自發光畫素包括上述藍色圖案層,並且還包括選自以下群組的一或多者:紅色圖案層與綠色圖案層。
紅色圖案層或綠色圖案層可包括量子點及散射粒子。具體而言,根據本發明之彩色濾光片可包括包含紅色量子點的紅色圖案層或包含綠色量子點的綠色圖案層,且紅色圖案層或綠色圖案層可包括散射粒子。紅色圖案層或綠色圖案層可自後述發出藍色光的光源分別發出紅色光或藍色光。
散射粒子可包括平均粒徑為30奈米至500奈米的金屬氧化物,並且對散射粒子及金屬氧化物之說明可與對根據本發明之感光性樹脂組成物中所包括的散射粒子及金屬氧化物之說明相同。
在本發明中,紅色圖案層或綠色圖案層中所包括的量子點之形狀、構造及含量並無限制,並且可應用本技術領域中通常使用的量子點。
如上所述包括基板及圖案層的彩色濾光片可更包括在圖案之間形成的障壁,並且還可包括一黑色矩陣,但是本發明並不限於此。
本發明之另一態樣是有關於一種影像顯示裝置,該影像顯示裝置包括上述彩色濾光片;及一發出藍色光的光源。例如,根據本發明之影像顯示裝置包括彩色濾光片及發出藍色光的光源,該彩色濾光片包括含有上述感光性樹脂組成物之固化產物的藍色圖案層。
本發明之彩色濾光片能應用於各種影像顯示裝置,例如電致發光顯示裝置、電漿顯示裝置、場發射顯示裝置以及傳 統的液晶顯示裝置。
當影像顯示裝置包括根據本發明之包括藍色圖案層的彩色濾光片及光源時,表現出優異的發射強度或寬視角。另外,由於根據本發明之彩色濾光片中所包括的藍色圖案層係不包括藍色量子點,從而可製造具有低生產成本的影像顯示裝置。
在下文中,為了詳細解釋本發明,將參照實施例詳細描述本發明。然而,根據本發明之實施例可以各種不同的形式進行修改,並且本發明之範圍不應被視為限於下面將描述的實施例。提供本發明之例示性實施態樣是為了具有通常技術者更全面地理解本發明。另外,在下文中,除非另外特別定義,否則表示含量的「%」及「份」是基於重量。
合成例:鹼可溶樹脂之合成
合成例1:鹼可溶樹脂
準備裝備有攪拌器、溫度計、回流冷凝器、滴液漏斗及氮氣入口管的燒瓶,另外,作為單體滴液漏斗,放入74.8公克(0.20莫耳)苄基馬來醯亞胺、43.2公克(0.30莫耳)丙烯酸、118.0公克(0.50莫耳)乙烯基甲苯、4公克第三丁基過氧化-2-乙基己酸酯及40公克丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)並藉由攪拌混合,並且作為鏈轉移劑(chain transfer agent)滴液漏斗,添加6公克正十二烷硫醇及24公克PGMEA並藉由攪拌混合。之後,將395公克PGMEA放入燒瓶中,並將燒瓶中之氣氛自空氣變為氮氣,然後在攪拌下將所得混合物 加熱至90℃。隨後,單體及鏈轉移劑開始從各自的滴液漏斗中滴下。在90℃下進行滴液2小時,並且1小時後,將溫度升至110℃,然後保持3小時,並放入氣體入口管,以開始鼓入氧氣/氮氣(5/95(體積/體積))混合氣體。之後,向燒瓶中加入甲基丙烯酸縮水甘油酯28.4公克[(0.10莫耳),(以此反應中所用之丙烯酸之羧基計為33莫耳%)]、0.4公克2,2'-亞甲基雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)及0.8公克三乙胺,並在110℃下反應8小時,由此獲得固體含量酸值為70毫克KOH/公克的樹脂A。由GPC所量測的聚苯乙烯換算重量平均分子量為16,000,且分子量分佈(Mw/Mn)為2.3。
合成例2:式1化合物之合成
在3000毫升三頸圓底燒瓶中,將364.4公克式3的3',6'-二羥基螺(茀-9,9’-二苯并哌喃)及0.4159公克第三丁基溴化銨混合,並添加2359公克表氯醇,然後加熱至90℃進行反應。當藉由液相層析確認3',6'-二羥基螺(茀-9,9’-二苯并哌喃)被完全消耗時,將所得混合物冷卻至30℃,然後緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量(equiv.))。當藉由液相層析確認表氯醇被完全消耗時,將所得混合物用二氯甲烷萃取並洗滌三次,用硫酸鎂乾燥有機層,減壓蒸餾掉二氯甲烷,並用混合比例為50:50的二氯甲烷與甲醇進行再結晶。
將1當量如上所述合成的環氧化合物、0.004當量的第三丁基溴化銨、0.001當量的2,6-二異丁基苯酚與2.2當量的丙烯酸混合後,向其中加入24.89公克丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑並與所得混合物混合。在以25毫升/分鐘的速率向反應溶液中加入空氣的 同時,將溫度升至90℃至100℃進行溶解。當反應溶液變得渾濁時,將溫度升至120℃以完全溶解。當溶液變得澄清並且黏度增加時,量測酸值,並且進行攪拌至酸值變得小於1.0毫克KOH/公克。耗費11小時才達到所需水準的酸值(0.8)。反應結束後,將反應器之溫度降至室溫,由此得到無色透明的式1化合物。
合成例3:式2化合物之合成
將364.4公克式4的4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二苯酚與0.4159公克第三丁基溴化銨在3,000毫升三頸圓底燒瓶中混合,加入2,359公克表氯醇,然後加熱至90℃進行反應。藉由液相層析確認4,4'-(9H-二苯并哌喃-9,9-二基)二苯酚完全消耗後,將所得混合物冷卻至30℃,然後緩慢加入50% NaOH水溶液(3當量)。藉由液相層析確認表氯醇完全消耗後,將所得混合物用二氯甲烷萃取並洗滌三次,有機層用硫酸鎂乾燥,減壓蒸餾二氯甲烷,並用混合比例為50:50的二氯甲烷與甲醇進行再結晶。將1當量如上所述合成的環氧化合物、0.004當量的第三丁基溴化銨、0.001當量的2,6-二異丁基苯酚與2.2當量的丙烯酸進行混合後,加入24.89公克丙二醇單甲醚乙酸酯溶劑並與所得混合物混合。將空氣以25毫升/分鐘的速率引入反應溶液的同時,將溫度升高至90℃至100℃以進行溶解。當反應溶液變得渾濁時,將溫度升高至120℃以完全溶解。當溶液變得澄清並且黏度增加時,量測酸值並進行攪拌至酸值變得小於1.0毫克KOH/公克。耗費11小時才達到所需水準的酸值(0.8)。反應結束後,將反應器溫度降至室溫,從而獲得無色透明的式2化合物。
合成例4:咔哚系黏合劑樹脂(A-1)之合成
向307.0公克合成例2中製備的式1化合物添加600公克丙二醇單甲基醚乙酸酯並溶解後,加入與1公克四乙基溴化銨混合的78公克聯苯四羧酸二酐,並將所得混合物緩慢加熱至110℃至115℃,並反應4小時。在確認已除去酸酐之後,將38.0公克1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合,在90℃下反應6小時以聚合為咔哚系黏合劑樹脂。藉由紅外光譜(IR spectrum)證實除去了酸酐。結果,得到固體含量酸值為70毫克KOH/公克的樹脂A-1。藉由GPC量測的聚苯乙烯換算重量平均分子量為4,530。
合成例5:咔哚系黏合劑樹脂(A-2)之合成
向307.0公克合成例3中製備的式2化合物中加入600公克丙二醇單甲醚乙酸酯並溶解後,加入與1公克四乙基溴化銨混合的78公克苯基四羧酸二酐,並將所得混合物緩慢加熱至110℃至115℃,反應4小時。在確認已除去酸酐之後,將38.0公克1,2,3,6-四氫鄰苯二甲酸酐混合,在90℃下反應6小時以聚合為咔哚系黏合劑樹脂。藉由紅外光譜證實除去了酸酐。結果,得到固體含量酸值為98毫克KOH/公克的樹脂A-2。藉由GPC量測的聚苯乙烯換算重量平均分子量為3,830。
合成例6:咔哚系黏合劑樹脂B-1及B-2之合成
(1)合成例6-1:2,2'-((((9H-茀-9,9-二基)雙(4,1-伸苯基))雙(氧))雙(亞甲基))雙(環氧乙烷)(2,2'-((((9H-fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(met hylene))bis(oxirane))之合成
在將42.5公克9,9-雙酚茀與220毫升2-(氯甲基)環氧乙烷及100毫克第三丁基溴化銨投入後,進行攪拌直到反應物在90℃下完全消耗,在加壓下進行蒸餾。溫度再降低30℃,加入二氯甲烷,然後緩慢加入NaOH。在進行高效液相層析(high performance liquid chromatography,HPLC)以確認產物含量達到96%後,滴加5%HCl以終止反應。將反應物萃取並進行層分離,並將有機層用水洗滌以進行中和。有機層用MgSO4脫水,並使用旋轉蒸發器在加壓下蒸餾以濃縮。向濃縮產物中加入二氯甲烷,升溫至40℃,同時攪拌,加入甲醇,降低溶液溫度並攪拌。過濾生成的固體,然後在室溫下真空乾燥,由此得到52.7公克白色固體粉末(產率:94%)。
(2)合成例6-2:3,3'-(((9H-茀-9,9-二基)雙(4,1-伸苯基))雙(氧))雙(1-(苯硫基)丙-2-醇)(3,3'-(((9H-Fluorene-9,9-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(oxy))bis(1-(phenylthio)propan-2-ol),BTCP)之合成
放入1000公克合成例6-1中得到的化合物、524公克苯硫酚及617公克乙醇並攪拌。將328公克三乙胺緩慢滴加到反應溶液中。進行高效液相層析(HPLC)以確認起始物已經消失,並且反應終止。反應完成後,加壓蒸餾除去乙醇。將有機材料溶於二氯甲烷中,用水洗滌以藉由加壓蒸餾除去二氯甲烷。將濃縮後的有機材料溶解於乙酸乙酯中,並滴加醚溶劑,隨後攪拌30分鐘。將該化合物加壓蒸餾,由此得到945公克淡黃色油(產率64%)。
(3)合成例6-3:咔哚系黏合劑樹脂(B-1)之合成
放入200公克溶於50% PGMEA溶劑中的BTCP單體,然後加熱至115℃。在115℃下滴加31.1公克3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐後,將所得溶液在115℃下攪拌6小時。加入7.35公克鄰苯二甲酸酐後,再攪拌2小時,然後終止反應。冷卻後,獲得重量平均分子量為3,500公克/莫耳的黏合劑樹脂。
(4)合成例6-4:咔哚系黏合劑樹脂(B-2)之合成
放入200公克溶於50% PGMEA溶劑中的BTCP單體並加熱至115℃。在115℃下滴加21.1公克焦蜜石酸二酐,並在115℃下攪拌6小時。加入7.35公克鄰苯二甲酸酐後,再攪拌2小時,然後終止反應。冷卻後,獲得重量平均分子量為4,500公克/莫耳的黏合劑樹脂。
此處,樹脂之重量平均分子量(Mw)藉由GPC在以下條件下量測。
裝置:HLC-8120 GPC(東曹股份有限公司(Tosoh Corp.))
管柱:TSK-GELG4000HXL+TSK-GELG2000HXL(串聯)
柱溫:40℃
流動相溶劑:四氫呋喃
流速:1.0毫升/分鐘
引入量:50微升(μl)
檢測器:RI
量測樣品濃度:0.6重量%(溶劑=四氫呋喃)
標準校正材料:TSK標準聚苯乙烯(TSK STANDARD POLYSTYRENE)F-40、F-4、F-1、A-2500、A-500(東曹股份有限公司)
實施例1至實施例46與比較實施例1至比較實施例10:感光性樹脂組成物之製備
根據表1至表9中所示組成製備根據各實施例及比較實施例的感光性樹脂組成物(表1示出散射粒子,表2示出藍色著色劑及紫色著色劑,表3至表7示出根據各實施例之感光性樹脂組成物,且表8及表9示出感光性樹脂組成物之組分與含量)。
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司(Nippon Kayaku Co.,Ltd.)製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
1)可光聚合的化合物(C):二新戊四醇六丙烯酸酯(KAYARAD DPHA;日本化藥股份有限公司製)
2)起始劑(D):Irgaqure-907(巴斯夫公司製)
3)溶劑(E):丙二醇單甲醚乙酸酯
彩色濾光片之製造
使用根據各實施例及比較實施例的感光性樹脂組成物來製造彩色濾光片。亦即,將各感光性樹脂組成物藉由旋塗而塗佈在玻璃基板上,將基板放置在加熱板上並在100℃下保持3分鐘,從而形成薄膜。
隨後,在薄膜上放置具有20毫米×20毫米(寬×長)的尺寸的正方形透射圖案及1微米至100微米的線/間隔圖案的測試光罩,且自測試光罩以100微米的間距輻照紫外線。
此處,使用由牛尾股份有限公司(Ushio Inc.)製造的超高壓汞燈(產品名稱:USH-250D)作為紫外線源以200毫焦耳/平方公分(mJ/cm2)(365奈米)之曝光強度在空氣氣氛中進行光輻照,且未使用特殊的濾光片。
將用紫外線輻照的薄膜浸入pH為10.5的KOH顯影水溶液中80秒,由此進行顯影。用蒸餾水洗滌塗覆有薄膜的玻璃板,用氮氣脫水,並在150℃的烘箱中加熱10分鐘,由此製造彩色濾光片圖案。如此製造的彩色圖案之膜厚為5.0微米。
實驗例1:關於彩色濾光片之顯影速率、感光度及圖案穩定性之實驗
量測用根據各實施例及比較實施例之感光性樹脂組成物製造的彩色濾光片之顯影速度、感光度及圖案穩定性。各個 測試之評估標準如下。量測結果列於表10中。
顯影速度(秒):顯影時首先將未曝光區域溶解在顯影液中的時間<噴霧顯影劑HPMJ方法>
感光度:感光遮罩微圖案不起皺(lifting)的薄膜形成程度(1至60)(數值愈小則感光度愈佳)
圖案穩定性:在低曝光劑量(20毫焦耳(mJ)至100毫焦耳)下曝光圖案遮罩之後的圖案錯誤程度。
○:無圖案錯誤
△:一或兩個圖案錯誤
×:三個或更多個圖案錯誤
(○、△及×表示使用三維表面剖面儀之光學顯微鏡獲得的結果)
實驗例2:量測彩色濾光片之耐溶劑性及耐熱性之實驗
藉由量測用根據各實施例及比較實施例之感光性樹脂組成物所製造之彩色濾光片的耐熱性及耐溶劑性的實驗,來評估用於製造彩色濾光片或液晶顯示裝置的熱及溶劑是否影響彩色濾光片或液晶顯示裝置之穩定性。量測結果示於表10中。
耐溶劑性之評估:將所製造的彩色濾光片在1-甲基-2-吡咯啶酮(1-methyl-2-pyrrolidone,NMP)溶劑中浸漬30分鐘,檢測並比較評估前後之顏色變化。藉由數學公式1計算由L*、a*及b*定義的三維比色計系統中的顏色變化。
耐熱性之評估:將按上述方法製造的彩色濾光片在230℃的烘箱中加熱2小時,且藉由數學公式(1)計算加熱前後之顏色變化。
數學公式(1)△Eab*=[(△L*)2+(△a*)2+(△b*)2]1/2○:△Eab*=小於1△:△Eab*=1至3×:△Eab*=大於3
實驗例3:形成微圖案的實驗
在使用根據各實施例及比較實施例之感光性樹脂製造的各個彩色濾光片中,使用OM裝置(尼康(Nikon)Eclipse LV100POL)來量測使用設計為100微米的線/間隔圖案遮罩所獲得的圖案之尺寸。量測結果列於表10中。
當線/間隔圖案遮罩之設計值與所獲得的微圖案之量測值之間的差值為20微米或更大時,難以實現微畫素,並且當線/間隔圖案遮罩之設計值與所獲得的微圖案之量測值之間的差值為負值時,稱為引起製程失效的臨界值。
參照表10,可確認,當金屬氧化物散射粒子具有30奈米至500奈米之平均粒徑時,會適當地形成微圖案。在比較實施 例中,可確認難以形成微圖案。
另外,從評估結果可確認,與單獨使用丙烯酸系黏合劑樹脂相比,當引入咔哚系黏合劑或者將咔哚系黏合劑與丙烯酸系黏合劑結合使用時,感光度、圖案穩定性、微圖案及可靠性是優異的。
實驗例4:發光強度之量測
在使用根據各實施例之散射粒子及根據各比較實施例之感光性樹脂所製造的各個彩色濾光片中,量測使用施加至所形成的尺寸為20毫米×20毫米的正方形區域的365奈米管型4瓦紫外輻照器(VL-4LC,VILBER LOURMAT)進行光轉換的部分,並且在此情形中,使用分光計(海洋光學(Ocean Optics))來量測在450奈米區域中之發光強度。量測結果列於表11中。
實驗例5:視角之量測
在使用根據各實施例及比較實施例之感光性樹脂組成物製造的各個彩色濾光片中,使用測角光度計(GC-5000L,日本電色(Nippon Denshoku))來量測所形成的尺寸為20毫米×20毫米的正方形部分的取決於視角的發光強度,並且使用數學公式(2)計算擴散率。量測結果列於表11中。
數學公式(2)擴散率=(I70+I20)/2×I5×100 I表示在視角下所量測之發光強度。
實驗例6:反射率之量測
在使用根據實施例22至實施例46及比較實施例5至比較實施例10製備的感光性樹脂組成物製造的各個彩色濾光片中,對於所形成的尺寸為20毫米×20毫米的正方形圖案部分,使用光譜比色計(CM-3600A;柯尼卡美能達(Konica Minolta))來量測透光條件下之反射率。量測結果列於表11中。
注意到,隨著所量測的發光強度增大,發光效率增大。參照表11,可確認,在其中金屬氧化物散射粒子之平均粒徑 在30奈米至500奈米範圍內的實施例中,與比較實施例相比,發光強度得到改善。
可注意到,隨著所量測的擴散率增大,視角得到改善。參照表11,可確認,在金屬氧化物散射粒子之平均粒徑在30奈米至500奈米範圍內的實施例中,與比較實施例相比,視角得到改善。
可注意到,隨著所量測的反射率降低,對外部光反射的抑制效果得到改善,這對於高品質影像是有利的。參照表11可確認,在各實施例之情形下,反射率優異,且發光強度優異。

Claims (11)

  1. 一種感光性樹脂組成物,包含:鹼可溶樹脂(alkali-soluble resin);以及散射粒子,該等散射粒子包含具有30奈米至500奈米的平均粒徑的金屬氧化物,其中該鹼可溶樹脂包含選自以下群組的一或多者:用下式1所表示的化合物聚合的第一咔哚系(cardo-based)黏合劑樹脂,及用下式2所表示的化合物聚合的第二咔哚系黏合劑樹脂: 在式1中, R1與R2各自獨立地為 ,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且 R3為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基,以及在式2中,R4與R5各自獨立地為 ,X為氫原子、具有1至5個碳原子的烷基、或羥基,且R6為氫原子或具有1至5個碳原子的烷基。
  2. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中該鹼可溶樹脂更包含含有式3與式4中的至少一個重複單元的咔哚系黏合劑樹脂: 在式3與式4中, P各自獨立地為 R7與R8各自獨立地為氫原子、羥基、硫醇基(thiol group)、胺基、硝基或鹵素原子,Ar1各自獨立地為C6至C15芳基,Y為酸酐殘基,Z為二酐殘基,A為O、S、N、Si或Se,a與b各自獨立地為1至6的整數,且n與m各自獨立地為0至30的整數,其中n與m不同時為0。
  3. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,更包含藍色著色劑。
  4. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中該金屬氧化物包含一或多種選自以下群組之金屬的氧化物:Li、Be、B、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Sc、V、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Rb、Sr、Y、Mo、Cs、Ba、La、Hf、W、Tl、Pb、Ce、Pr、Nd、Pm、Sm、Eu、Gd、Tb、 Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Ti、Sb、Sn、Zr、Nb、Ce、Ta、In及其組合。
  5. 如請求項4所述之感光性樹脂組成物,其中該金屬氧化物包含選自以下群組之一或多者:Al 2O 3、SiO 2、ZnO、ZrO 2、BaTiO 3、TiO 2、Ta 2O 5、Ti 3O 5、ITO、IZO、ATO、ZnO-Al、Nb 2O 3、SnO、MgO及其組合。
  6. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中該鹼可溶樹脂更包含丙烯酸系黏合劑樹脂。
  7. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中,以總量100重量份之該感光性樹脂組成物計,該等散射粒子之含量為0.1重量份至50重量份。
  8. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,其中,以總量100重量份之該感光性樹脂組成物計,該咔哚系黏合劑樹脂之含量為1重量份至50重量份。
  9. 如請求項1所述之感光性樹脂組成物,更包含選自以下群組之一或多者:可光聚合的化合物;光起始劑;溶劑;及添加劑。
  10. 一種含有自發光畫素(self-emissive pixel)的彩色濾光片,該彩色濾光片包含如請求項1至9中任一項所述之感光性樹脂組成物的固化產物。
  11. 一種影像顯示裝置,包含:如請求項10所述之彩色濾光片;以及一發出藍光的光源。
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