專利名稱：用于濾色片的光敏樹脂組合物以及利用其的濾色片的制作方法
用于濾色片的光敏樹脂組合物以及利用其的濾色片技術(shù)領(lǐng)域
本申請公開內(nèi)容涉及一種用于濾色片的光敏樹脂組合物以及使用其的濾色片。
技術(shù)背景
通常，濾色片被用于液晶顯示器(LCD)、用于照相機(jī)的濾光片等。濾色片通過在電荷耦合器件或透明基板上涂覆用三種或更多種顏色著色的精細(xì)區(qū)域來制造。著色的薄膜通?？梢酝ㄟ^染色、印刷(印花)、電泳沉積(EPD)、顏料分散等來制造。
通過在基板上用諸如如明膠等的天然光敏樹脂、胺改性的聚乙烯醇、胺改性的丙烯酸基樹脂等的染色劑形成圖像，然后用直接染料對該圖像染色，染色能形成著色的膜。然而，該染色過程可能會變得更復(fù)雜和延遲，這是由于當(dāng)需要改變顏色以在同一基板上形成多色薄膜時，該染色過程應(yīng)當(dāng)包括防染印刷。另外，通常使用的染料和樹脂自身通常具有良好的色彩明亮性和分散性，但具有不好的作為非常重要特性的耐光性、耐水性、和耐熱性。 例如，偶氮和疊氮化合物被用作染料，但是與顏料類型相比它們具有劣化的耐熱性和耐久性的問題。
通過對由于將顏料分散到熱固化或光固化樹脂中制備的油墨進(jìn)行印刷并且利用熱或光將其固化，印刷能形成著色薄膜。該方法與其它方法相比可以降低材料成本，但在形成精細(xì)和精確圖像方面以及在獲得均勻的薄膜層方面具有困難。韓國專利特許公開號 1995-7003746公開了一種以噴墨方法制備濾色片的方法。然而，該方法也具有與染色相同的劣化的耐久性和耐熱性的問題，這是由于該方法也使用從噴嘴分散的用于濾色片的染料型光敏樹脂組合物，以完成精細(xì)和精確的彩色印刷。
另外，韓國專利特許公開號1993-7000858和1996-0029904公開了使用電沉積法的電泳沉積(EPD)。由于包括顏料，所以該電泳沉積(EPD)可以形成具有優(yōu)異的耐熱性和耐光性的精確的彩色膜。然而，當(dāng)將來對于更精致的像素來說需要更精細(xì)的電極圖案時，可能難以將該方法應(yīng)用于需要高精致化(完善度)的濾色片，這是因為彩色薄膜的兩端由于電阻可能會被玷污或變厚。
通過重復(fù)一系列過程，例如在包括黑底的透明基板上對包括著色劑的光聚合物組合物進(jìn)行涂覆、曝光、顯影、和固化，顏料分散法能形成著色的膜。該顏料分散法可以改善作為濾色片的非常重要特性的耐熱性和耐久性，并且可以均勻地保持膜的厚度。作為實例，韓國專利特許公開號1992-7002502和1995-7000359、韓國專利公開號1994-0005617、以及韓國專利特許公開號1995-0011163公開了一種使用顏料分散法來制備用于濾色片的光敏樹脂組合物的方法。
當(dāng)按照顏料分散法來制備用于濾色片的光敏樹脂組合物時，該光敏樹脂組合物通常包括粘合劑樹脂、光聚合單體、光聚合引發(fā)劑、環(huán)氧樹脂、溶劑、以及其它添加劑。例如，該粘合劑樹脂包括在日本專利特許公開號平7-1406M和10-2M133中的含羧基的丙烯酸基共聚物㈧。
濾色片在制造工藝過程中通過許多化學(xué)處理來制備。因此，需要彩色光敏樹脂具有顯影裕度和耐化學(xué)性，使得其可以實現(xiàn)濾色片的產(chǎn)量改善以便保持在上述條件下形成的圖案。
尤其是，傳統(tǒng)的彩色液晶顯示器(LCD)通常通過下述來制造制備與其上設(shè)置有 TFT的操作基板不同的用于顯示彩色圖像的濾色片基板，然后將它們粘結(jié)在一起。然而，由于在粘結(jié)過程中它們具有低的排列精度，因此要求它們具有帶有較大寬度的遮光層。因此， 很難增加其孔徑比(有源發(fā)光區(qū)與總像素區(qū)的比率)。另外，由于近來液晶顯示器(LCD)的玻璃基板和LCD屏幕正逐漸變大，所以在真空下在液晶的噴射過程中，需要花費更長的時間用于使液晶組合物在基板的正面?zhèn)壬戏狡毓?。因此，已?jīng)提出一種方法以急劇降低用于對密封材料進(jìn)行印刷和滴落用于保護(hù)涂層的液晶所需的時間，但其具有急劇降低排列精度的排列問題。
另一方面，已經(jīng)提出了一種在TFT彩色液晶顯示器(IXD)的操作TFT陣列基板上形成濾色片的方法。由于濾色片基板不是必需的，因此該方法具有這樣的優(yōu)點，即，在通過濺射制造透明基板以后，通過粘結(jié)兩個基板而簡化排列和增加孔徑比。
然而，當(dāng)在TFT陣列基板上形成濾色片時，通過使用普通的正性光敏樹脂組合物以光刻法在濾色片上形成像素電極。因此，該光敏樹脂膜必需在形成電極之后被去除。換句話說，通過在濾色片的彩色像素上形成透明電極層、在其上涂覆正性抗蝕劑、并且對其圖案化、將其暴露于光、然后對其進(jìn)行顯影來形成像素電極。然后，用抗蝕剝離液(resist stripper)剝離并去除像素電極上殘留的光敏樹脂膜。因此，需要光敏樹脂組合物對抗蝕剝離液的耐受性。然而，傳統(tǒng)的光敏樹脂組合物具有較弱的耐剝離液性。
根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)，像素電極通過在濾色片上形成具有耐剝離液性的像素保護(hù)層來制造。另外，通過在低溫下在沒有涂覆像素保護(hù)層的情況下使用剝離液并剝離正性抗蝕劑較長的時間，可以制造像素電極。
然而，由于這些傳統(tǒng)技術(shù)需要更多的工序和更長的時間，因此它們具有劣化產(chǎn)率和生產(chǎn)效率的問題。為了解決這些問題，已經(jīng)提出了另一種方法，該方法包括使用與COA法中形成彩色層的固化層的剝離液溶液相比具有小于5%的膨脹率的輻射敏感組合物。而且， 通過使用以熱聚合交聯(lián)劑的多官能脂環(huán)族環(huán)氧化合物和作為光熱聚合引發(fā)劑的二苯甲酮基過氧化物，濾色片可以具有改善的熱聚合交聯(lián)效應(yīng)。根據(jù)該方法，可以在低溫下和短時間內(nèi)使濾色片固化，并且由此可以具有優(yōu)異的耐久性和緊密接觸性能。然而，隨著與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有更高圖像質(zhì)量的較大屏幕的需求日益增加，需要具有更高孔徑比和更高性能的濾色片。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個方面提供了一種具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)性的用于濾色片的光敏樹脂組合物。
本發(fā)明的另一個方面提供了一種利用用于濾色片的光敏樹脂組合物制造的濾色片。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于濾色片的光敏樹脂組合物，該光敏樹脂組合物包括(A)包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物；(B)丙烯酸基光聚合單體 (acryl-based photopolymerizable monomer) ； (C)光聚合引發(fā)劑；(D)顏料；以及(E)溶
權(quán)利要求
1. 一種用于濾色片的光敏樹脂組合物，包括(A)包含由化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物；(B)丙烯酸基光聚合單體；(C)光聚合引發(fā)劑； ⑶顏料；以及(E)溶劑 [化學(xué)式1]
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，所述用于濾色片的光敏樹脂組合物包括1至60wt%的包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的所述共聚物(A)；0. 5至20wt%的所述丙烯酸基光聚合單體(B)；0. 1至IOwt %的所述光聚合引發(fā)劑(C)；0. 1至40wt%的所述顏料⑶；以及余量的所述溶劑(E)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，基于所述共聚物(A)的總重量，由以下化學(xué)式1表示的所述結(jié)構(gòu)單元以0. 05至50wt%的量被包括。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的所述共聚物(A)具有3，000至500，000g/mol的重均分子量(Mw)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的所述共聚物(A)具有20至200mgK0H/g的酸值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的所述共聚物(A)進(jìn)一步包括由以下化學(xué)式5至9表示的結(jié)構(gòu)單元中的至少一種[化學(xué)式5]
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，當(dāng)由化學(xué)式5至9表示的所述結(jié)構(gòu)單元的摩爾比分別為η1、!!2、!!3、!!4和η5時，5彡η1彡50、1彡η2彡20、5彡η3彡20、 10 ^ n4 ^ 100、和 10 < η5 < 100。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物，其中，所述光敏樹脂組合物進(jìn)一步包括選自分散劑、丙二酸、3-氨基-1，2-丙二醇、含有乙烯基或(甲基)丙烯酰氧基的硅烷基偶聯(lián)劑、流平劑、氟基表面活性劑、自由基聚合引發(fā)劑、以及它們的混合物中的添加劑。
9. 一種利用根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的用于濾色片的光敏樹脂組合物制造的濾色片。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于濾色片的光敏樹脂組合物以及利用其的濾色片。該用于濾色片的光敏樹脂組合物包括(A)包含由以下化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)單元的共聚物；(B)丙烯酸基光聚合單體；(C)光聚合引發(fā)劑；(D)顏料；以及(E)溶劑在化學(xué)式1中，每個取代基與在詳細(xì)描述中限定的相同。由于該光敏樹脂組合物具有優(yōu)異的耐熱性和耐化學(xué)性，因此當(dāng)在TFT陣列基板上形成濾色片時其可以被有效地采用以確保高的孔徑比。[化學(xué)式1]
文檔編號G02B5/20GK102540718SQ201110191209
公開日2012年7月4日 申請日期2011年7月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月10日
發(fā)明者李吉成, 李昌珉, 金俊奭 申請人:第一毛織株式會社