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用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物及使用其的彩色濾光片的制作方法與工藝

文檔序號:12756244閱讀:193來源:國知局
本公開涉及用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物及使用其的彩色濾光片。

背景技術(shù):
液晶顯示裝置是顯示裝置中的一種并且具有輕、薄、低成本、低功耗、與集成電路優(yōu)異的連接等的優(yōu)點,因而被廣泛應(yīng)用于膝上型計算機、監(jiān)視器、以及電視(TV)屏幕。液晶顯示裝置包括:下基板,包括黑底(黑色矩陣,blackmatrix)、彩色濾光片、以及氧化銦錫(ITO)像素電極;以及上基板,包括含有液晶層、薄膜晶體管、電存儲電容器層的有源電路部分以及ITO像素電極。在液晶顯示裝置中,以形成每一個像素的預(yù)定順序通過連續(xù)層壓多個彩色濾光片(通常,由三原色如紅(R)、綠(G)和藍(B)形成)在像素區(qū)形成彩色濾光片,并且將黑底層設(shè)置在透明基板上的預(yù)定圖案中以在像素之間形成邊界??梢砸灶伭戏稚⒎椒ㄖ圃觳噬珵V光片。根據(jù)顏料分散方法,通過重復(fù)以下過程形成薄膜:將含有堿溶性樹脂、光聚合單體、光聚合引發(fā)劑、環(huán)氧樹脂、溶劑、和其他添加劑以及著色劑的光敏樹脂組合物涂覆在提供有黑底的透明基板上;將期望的圖案暴露于光;用溶劑除去未曝光部分,以及熱固化得到的產(chǎn)物。因此,該方法被積極地應(yīng)用于制造用于移動式電話、膝上型電腦、監(jiān)視器、TV等的LCD。然而,針對顏料分散方法的用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物近來要求高亮度、高對比度等以及高顏色再現(xiàn)性和優(yōu)異的圖案輪廓。圖像傳感器是在便攜式手機照相機或DSC(數(shù)字靜態(tài)照相機)中用于拍攝圖像的部件。根據(jù)制造過程和應(yīng)用方法,可以將圖像傳感器分類為電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器和互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器。用于電荷耦合器件(CCD)圖像傳感器或互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)圖像傳感器的彩色攝像器件包括每個都具有混合原色紅、綠、以及藍的濾光片段的彩色濾光片,并且顏色被分離。安裝在彩色攝像器件中的最近的彩色濾光片具有2μm或更小的圖案尺寸,其是用于LCD的常規(guī)彩色濾光片圖案的圖案尺寸的1/100th至1/200th。因此,提高的分辨率和減少的圖案殘留是決定設(shè)備性能的重要因素。由于顏料顆粒的尺寸,使得通過使用常規(guī)顏料型光敏樹脂組合物制造的彩色濾光片在亮度和對比度中具有局限性。此外,用于圖像傳感器的彩色攝像器件需要較小的分散顆粒直徑用于形成精細圖案。因此,已經(jīng)作出通過使用不具有顆粒的染料代替顏料制造具有改善的亮度和對比度的彩色濾光片的嘗試以制備具有改善的亮度和對比度的彩色濾光片(專利公開號1999-0007097、2002-0015650和2005-0020653)。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
【技術(shù)問題】已知方酸菁類化合物(squarium-basedcompound)具有優(yōu)異的綠色光譜特性和高摩爾吸光系數(shù)。因此,一個實施方式提供了通過使用包含方酸菁類化合物的染料,在期望的色坐標中具有高亮度和高對比度性能并且同時在色坐標條件下具有根據(jù)sRGB(標準紅綠藍)、NTSC(國家電視制式委員會)、以及EBU(歐洲廣播聯(lián)盟)標準的適當?shù)墓庾V特性的彩色濾光片。一個實施方式提供了實現(xiàn)具有改善的亮度和對比度的彩色濾光片的光敏樹脂組合物。另一個實施方式提供了使用光敏樹脂組合物的彩色濾光片?!炯夹g(shù)方案】根據(jù)一個實施方式,提供了用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物,該光敏樹脂組合物包含:(A)由以下化學(xué)式1表示的染料、(B)堿溶性樹脂、(C)可光聚合單體、(D)光聚合引發(fā)劑、以及(E)溶劑。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中,R1至R20各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,X1和X2各自獨立地是選自以下的連接基團:-O-、-NH-、-S-、取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、取代或未取代的C3至C30雜亞芳基、以及它們的組合。染料(A)可以由以下化學(xué)式2表示。[化學(xué)式2]在化學(xué)式2中,R21至R28各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,R29至R32各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、或取代或未取代的C3至C30雜芳基,并且X3和X4是由以下化學(xué)式3表示的連接基團,并且彼此可以相同或不同,[化學(xué)式3]在化學(xué)式3中,n和m是范圍從0至5的整數(shù),并且A是取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、或它們的組合。染料(A)可以包括由以下化學(xué)式4至化學(xué)式9表示的至少一種化合物。[化學(xué)式4][化學(xué)式5][化學(xué)式6][化學(xué)式7][化學(xué)式8][化學(xué)式9]染料(A)可以具有500至5,000的分子量。用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以包含0.1wt%至20wt%的染料(A)。用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以進一步包含顏料。用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物可以以99:1到1:99的重量比包含染料(A)和顏料。另一個實施方式提供了使用用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物制造的彩色濾光片。另一個實施方式提供了由以下化學(xué)式1表示的染料。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中,R1至R20各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,并且X1和X2各自獨立地是選自以下的連接基團:-O-、-NH-、-S-、取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、取代或未取代的C3至C30雜亞芳基、以及它們的組合?!居幸嫘Ч坑糜诓噬珵V光片的光敏樹脂組合物可以實現(xiàn)具有改善的亮度和對比度的彩色濾光片。具體實施方式在下文中,將以本發(fā)明的以下具體實施方式更充分地描述本發(fā)明,其中描述了本發(fā)明的一些而并非全部實施方式。實際上,本發(fā)明可以體現(xiàn)為許多不同形式,而不應(yīng)解釋為局限于在此給出的實施方式;相反,提供這些實施方式的目的是使本公開滿足適用的法律要求。如在本文中使用的,當沒有提供具體定義時,術(shù)語“取代的”是指用選自由鹵素、烷基、環(huán)烷基、芳基、烷氧基、氨基、以及烯基組成的組的至少一種取代基取代,代替化合物的至少一個氫。如在本文中使用的,當沒有提供具體定義時,術(shù)語“烷基”可以指C1至C30烷基,例如C1至C15烷基;術(shù)語“環(huán)烷基”可以指C3至C30環(huán)烷基,例如C3至C18環(huán)烷基;術(shù)語“烷氧基”可以指C1至C30烷氧基,例如C1至C18烷氧基;術(shù)語“芳基”可以指C6至C30芳基,例如C6至C18芳基;術(shù)語“芳氧基”可以指C6至C30芳氧基,例如C6至C18芳氧基;術(shù)語“雜芳基”可以指C3至C30雜芳基,例如C3至C18雜芳基;術(shù)語“雜芳氧基”可以指C3至C30雜芳氧基,例如C3至C18雜芳氧基;術(shù)語“烯基”可以指C2至C30烯基,例如C2至C18烯基;術(shù)語“亞烯基”可以指C2至C30亞烯基,例如C2至C18亞烯基;術(shù)語“亞芳基”可以指C6至C30亞芳基、例如C6至C18亞芳基;以及術(shù)語“雜亞芳基”可以指C3至C30雜亞芳基,例如C3至C18雜亞芳基。如在本文中使用的,當沒有另外提供定義時,術(shù)語“它們的組合”可以指通過單鍵和/或連接基團彼此連接的至少兩種取代基、或彼此縮合的至少兩種取代基。如在本文中使用的,“*”表示連接相同或不同原子或化學(xué)式的位置。一個實施方式提供了由以下化學(xué)式1表示的染料。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中,R1至R20各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,并且X1和X2各自獨立地是選自以下的連接基團:-O-、-NH-、-S-、取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、取代或未取代的C3至C30雜亞芳基、以及它們的組合。另一個實施方式提供了用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物,所述光敏樹脂組合物包含:(A)由以上化學(xué)式1表示的染料、(B)堿溶性樹脂、(C)可光聚合單體、(D)光聚合引發(fā)劑、以及(E)溶劑。因此,本發(fā)明通過使用具有綠色光譜特性和高摩爾吸光系數(shù)的染料代替顏料,可以提供具有改善的亮度和對比度的彩色濾光片,以解決由于顏料顆粒尺寸引起的劣化綠色區(qū)域?qū)Ρ榷炔⑶乙种凭G色區(qū)域光透射率,從而劣化亮度的常規(guī)問題。在下文中,將詳細描述根據(jù)一個實施方式的光敏樹脂組合物的各組分。然而,這些實施方式僅是示例性的,并且本發(fā)明不限于此。(A)染料一個實施方式提供了由以下化學(xué)式1表示的染料。[化學(xué)式1]在化學(xué)式1中,R1至R20各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,并且X1和X2各自獨立地是選自-O-、-NH-、-S-、取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、取代或未取代的C3至C30雜亞芳基、以及它們的組合的連接基團。由于方酸菁類綠色染料具有通過以上化學(xué)式1中的X1和X2連接基團連接的結(jié)構(gòu)和高分子量,使得使用該染料制造的彩色濾光片可以確保優(yōu)異的耐久性和耐化學(xué)性。此外,由于染料具有比顏料小的分散顆粒直徑以及官能團、取代基,并且由于以上化學(xué)式1中的O-和N+具有極性,使得在有機溶劑中染料可以具有高溶解度。由此可見,根據(jù)一個實施方式的用于彩色濾光片的光敏組合物包含具有高分散性的染料,從而可以形成優(yōu)異的精細圖案,改善彩色濾光片的亮度和對比度。在一個實施方式中,染料可以是由以下化學(xué)式2表示的化合物。[化學(xué)式2]在化學(xué)式2中,R21至R28各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C1至C30烷氧基、取代或未取代的C6至C30芳基、取代或未取代的C6至C30芳氧基、取代或未取代的C3至C30雜芳基、取代或未取代的C3至C30雜芳氧基、取代或未取代的酰胺基、或取代或未取代的(甲基)丙烯酸酯基,例如氫、-OCH2CH2CH3、-OCH2CH2CH2CH3、-N(H)C(=O)CH3、甲基丙烯酸酯基、丙烯酸酯基等。R29至R32各自獨立地是氫、取代或未取代的C1至C30烷基、取代或未取代的C6至C30芳基、或取代或未取代的C3至C30雜芳基,例如甲基、乙基、1-羥乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、叔丁基、戊基、己基、苯基等。X3和X4可以是由以下化學(xué)式3表示的連接基團,并且可以相同或不同。[化學(xué)式3]在化學(xué)式3中,n和m是范圍從0至5的整數(shù),A是取代或未取代的C1至C30亞烷基、取代或未取代的C6至C30亞芳基、或它們的組合,并且在一個實施方式中,取代或未取代的C1至C30亞烷基可以是亞甲基、亞乙基、亞丙基、2-羥亞丙基、亞丁基、亞戊基,并且取代或未取代的C6至C30亞芳基可以是亞苯基、萘基、蒽基、菲基等。在一個實施方式中,染料可以是由以下化學(xué)式4至化學(xué)式9表示的化合物中的一種。[化學(xué)式4][化學(xué)式5][化學(xué)式6][化學(xué)式7][化學(xué)式8][化學(xué)式9]相對于溶劑,染料可以具有0.01wt%至20wt%、并且具體地0.1wt%至10wt%的溶解度。由于染料在溶劑中具有高溶解度,使得其可以實現(xiàn)彩色濾光片的高亮度、高對比度等以及優(yōu)異的圖案特性。染料可以具有500至5,000、例如700至2,000的分子量。當染料具有在此范圍內(nèi)的分子量時,光敏樹脂組合物可以具有高的分散性、耐久性、以及溶解度。當染料具有小于500的分子量時,光敏樹脂組合物可以具有劣化的耐久性如耐熱性、耐光性和耐化學(xué)性;當染料具有高于5000的分子量時,染料可以具有劣化的溶解度。染料可以以0.1wt%至20wt%的量包含在用于彩色濾光片的光敏濾光片組合物中。當所包括的染料在此范圍內(nèi)時,其可以形成具有優(yōu)異的再現(xiàn)性和顏色差異以及優(yōu)異的耐光性和耐熱性的圖案顏色。(B)堿溶性樹脂堿溶性樹脂是含羧基的丙烯酸類粘合劑樹脂,以及具有至少一個羧基的第一烯類不飽和單體和與第一烯類不飽和單體可共聚的第二烯類不飽和單體的共聚物。第一烯類不飽和單體可以是丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸、衣康酸、富馬酸等,并且堿溶性樹脂可以包括至少一種前述單體?;趬A溶性樹脂的總重量,可以以10wt%至40wt%、例如20wt%至30wt%的量包含第一烯類不飽和單體。當所包含的第一烯類不飽和單體在此范圍內(nèi)時,丙烯酸類粘合劑樹脂具有適當?shù)乃嶂?,從而可以改善針對堿顯影溶液的顯影性并且穩(wěn)定染料分散溶液。與第一烯類不飽和單體可共聚的第二烯類不飽和單體包括但不限于,不飽和碳酸酯化合物、不飽和碳酸氨基烷基酯化合物、碳酸乙烯基酯化合物、不飽和碳酸縮水甘油基酯化合物、乙烯基氰化合物、或不飽和酰胺化合物。不飽和碳酸酯化合物的實例可以包括苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、乙烯基芐基甲基醚、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸芐酯、甲基丙烯酸芐酯、丙烯酸環(huán)己酯、甲基丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯等;不飽和碳酸氨基烷基酯化合物的實例可以包括丙烯酸-2-氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-氨基乙酯、丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸-2-二甲基氨基乙酯等;碳酸乙烯基酯化合物的實例可以包括乙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯等;不飽和碳酸縮水甘油基酯化合物的實例可以包括丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯等;乙烯基氰化合物的實例可以包括丙烯腈、甲基丙烯腈等;以及不飽和酰胺化合物的實例可以包括丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等,但它們不限于此。堿溶性樹脂可以包括上述第二烯類不飽和單體中的至少一種。堿溶性樹脂的實例可以包括甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸芐酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸芐酯/苯乙烯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸芐酯/甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸芐酯/苯乙烯/甲基丙烯酸-2-羥基乙酯共聚物等。可以單獨地或作為兩種或多種的混合物使用它們。堿溶性樹脂可以具有10,000至70,000、并且具體地20,000至50,000的重均分子量(Mw)。在以上范圍內(nèi),可以獲得高分辨率像素。堿溶性樹脂可以具有10KOHmg/g至120KOHmg/g、并且具體地90KOHmg/g至120KOHmg/g的酸值。在以上范圍內(nèi),可以足以實現(xiàn)圖案區(qū)域的強度,并且通過堿顯影溶液的非曝光部分的可顯影性是優(yōu)異的?;诠饷魳渲M合物的總重量,可以以0.5wt%至30wt%的量包含堿溶性樹脂。在以上范圍內(nèi),通過堿顯影溶液的可顯影性是良好的,并且實現(xiàn)優(yōu)異的交聯(lián)以提供具有低表面粗糙度的像素層。(C)可光聚合單體可光聚合單體可以是用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物中通常使用的丙烯酸類可光聚合單體??晒饩酆蠁误w的實例可以包括:二丙烯酸乙二醇酯、二丙烯酸三乙二醇酯、二丙烯酸1,4-丁二醇酯、二丙烯酸1,6-己二醇酯、二丙烯酸新戊二醇酯、二丙烯酸季戊四醇酯、三丙烯酸季戊四醇酯、二丙烯酸二季戊四醇酯、三丙烯酸二季戊四醇酯、五丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸二季戊四醇酯、六丙烯酸季戊四醇酯、雙酚A二丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、線形酚醛環(huán)氧丙烯酸酯(novolacepoxyacrylate)、二甲基丙烯酸乙二醇酯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、二甲基丙烯酸三乙二醇酯、二甲基丙烯酸丙二醇酯、二甲基丙烯酸1,4-丁二醇酯、二甲基丙烯酸1,6-己二醇酯等??梢詥为毜鼗蜃鳛閮煞N或多種的混合物使用它們?;诠饷魳渲M合物的總重量,可以以范圍從0.5wt%至30wt%的量包含可光聚合單體。在以上范圍內(nèi),相對于堿顯影溶液,實現(xiàn)優(yōu)異的可顯影性。(D)光聚合引發(fā)劑光聚合引發(fā)劑可以是光敏樹脂組合物中通常使用的光聚合引發(fā)劑。光聚合引發(fā)劑的實例可以包括:苯乙酮類化合物、二苯甲酮類化合物、噻噸酮類化合物、安息香類化合物或三嗪類化合物。苯乙酮類化合物可以包括2,2’-二乙氧基苯乙酮、2,2’-二丁氧基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯丙酮、對叔丁基三氯苯乙酮、對叔丁基氯苯乙酮、4-氯苯乙酮、2,2’-二氯-4-苯氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基)-2-嗎啉代丙-1-酮、2-芐基-2-二甲氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁-1-酮等。二苯甲酮類化合物可以包括二苯甲酮、苯甲酸苯甲酰酯、苯甲酸苯甲酰甲酯、4,4’-二甲氨基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3’-二甲基-2-甲氧基二苯甲酮、4-苯基二苯甲酮、羥基二苯甲酮、丙烯酸化的二苯甲酮、4,4’-雙(二甲氨基)二苯甲酮、4,4’-雙(二乙氨基)二苯甲酮等。噻噸酮類化合物可以包括噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二異丙基噻噸酮、2-氯噻噸酮等。安息香類化合物可以包括安息香、安息香甲醚、安息香乙醚、安息香異丙醚、安息香異丁醚、芐基二甲基縮酮等。三嗪類化合物可以包括2,4,6-三氯-s-三嗪、2-苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(3’,4’-二甲氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4’-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲氧苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(對甲苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-聯(lián)苯基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、雙(三氯甲基)-6-苯乙烯基-s-三嗪、2-(萘并-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基萘并-1-基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-三氯甲基-(胡椒基)-6-三嗪、2,4-三氯甲基(4’-甲氧基苯乙烯基)-6-三嗪等。除上述光聚合引發(fā)劑之外,光聚合引發(fā)劑可以包括咔唑類化合物、二酮類化合物、硼酸锍類化合物、重氮類化合物、非咪唑類化合物等。(E)溶劑溶劑可以包括,例如,醇類如甲醇、乙醇等;醚類如二氯乙醚、正丁醚、二異戊醚、甲基苯基醚、四氫呋喃等;二醇醚類如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚等;溶纖劑乙酸酯類如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙基溶纖劑乙酸酯等;卡必醇類如甲基乙基卡必醇、二乙基卡必醇、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲基乙基醚、二乙二醇二乙基醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯類如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等;芳族烴類如甲苯、二甲苯等;酮類如甲乙酮、環(huán)己酮、4-羥基-4-甲基-2-戊酮、甲基正丙酮、甲基正丁酮、甲基正戊酮、2-庚酮等;飽和脂族單羧酸烷基酯類如乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯等;乳酸酯類如乳酸甲酯、乳酸乙酯等;羥基乙酸烷基酯類如羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯等;乙酸烷氧基烷基酯如乙酸甲氧基甲酯、乙酸甲氧基乙酯、乙酸甲氧基丁酯、乙酸乙氧基甲酯、乙酸乙氧基乙酯等;3-羥基丙酸烷基酯類如3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯等;3-烷氧基丙酸烷基酯類如3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯等;2-羥基丙酸烷基酯類如2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基丙酸丙酯等;2-烷氧基丙酸烷基酯類如2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸甲酯等;2-羥基-2-甲基丙酸烷基酯如2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯等;單羥基單羧酸烷基酯的2-烷氧基-2-甲基丙酸烷基酯類如2-甲氧基-2-甲基丙酸甲酯、2-乙氧基-2-甲基丙酸乙酯等;酯類如丙酸2-羥基乙酯、丙酸2-羥基-2-甲基乙酯、乙酸羥基乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯等;酮酸酯類如丙酮酸乙酯等,具有高沸點的溶劑如N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、芐基乙基醚、二己醚、乙酰丙酮、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、芐醇、乙酸芐酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、馬來酸二乙酯、γ-丁內(nèi)酯、碳酸乙烯酯(carbonateethylene)、碳酸丙烯酯(carbonatepropylene)、苯基溶纖劑乙酸酯等。在一個實施方式中,考慮到相容性和反應(yīng)性,可以優(yōu)選的是二醇醚類,如乙二醇單乙醚等;乙二醇烷基醚乙酸酯類,如乙基溶纖劑乙酸酯等;酯類,如丙酸2-羥基乙酯等;二乙二醇類,如二乙二醇單甲醚等;丙二醇烷基醚乙酸酯類,如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯等。考慮到染料的溶解度,基于溶劑的100重量份,可以以10重量份至80重量份的量使用環(huán)己酮。可以單獨地或作為兩種或多種的混合物使用這些溶劑。以余量,并且具體地以20wt%至90wt%使用溶劑。當存在的溶劑在該范圍內(nèi)時,光敏樹脂組合物具有良好的被覆性能,并且可以保持大于或等于1μm厚度下的平整度。(F)其他著色劑光敏樹脂組合物可以包含由化學(xué)式1表示的化合物的染料(A)作為單獨的或一種或多種的混合物,并且可以進一步包含其他染料染料、顏料、或它們的組合以與染料(A)一起實現(xiàn)彩色特性。特別地,包括顏料和染料的混合型可以改善由于過多使用顏料產(chǎn)生的光控制敏感度降低、圖案破裂、圖案線性(patternlinearity)、殘留等問題。顏料可以具有諸如紅、綠、藍、黃、紫等顏色。顏料可以包括稠合多環(huán)顏料(condensedpolycyclicpigment)如蒽醌類顏料、二萘嵌苯類顏料等,酞菁類顏料,偶氮類顏料等。單獨地或以兩種或多種的組合使用它們。兩種或多種顏料可以組合用于調(diào)節(jié)最大吸收波長、交叉點、串擾等。顏料可以分散在溶劑中以被制備成顏料分散體的形式并且包含在用于彩色濾光片的光敏樹脂組合物中。為了使顏料均勻分散在顏料分散體中,根據(jù)需要可以使用分散劑。為了該目的,可以使用非離子型、陰離子型或陽離子型分散劑,例如,聚亞烷基二醇及其酯、聚氧化烯(polyoxyalkylene)、多元醇酯氧化烯加成產(chǎn)物(polyhydricalcoholesteralkyleneoxideadditives)、醇氧化烯加成產(chǎn)物、磺酸酯、磺酸鹽、羧酸酯、羧酸鹽、烷基酰胺氧化烯加成產(chǎn)物、烷基胺等??梢詥为毜鼗蛞詢煞N或多種的混合物使用這些分散劑。含羧基的第一丙烯酸類樹脂可以連同分散劑一起加入顏料分散體以改善穩(wěn)定性并且改善像素的圖案形成。其他染料可以包括蒽醌類化合物、花青(菁藍,cyanine)類化合物、部花青類(mesocyanine-based)化合物、氮雜卟啉類化合物、酞菁類化合物、吡咯并吡咯類化合物、重氮類化合物、碳鎓類化合物、吖啶類化合物、噻唑類化合物、醌亞胺類(quinomine-based)化合物、次甲基類(methine-based)化合物、喹啉類化合物等。當使用包括顏料和染料的分散體時,可以以99:1至1:99的量使用顏料和染料。在以上范圍內(nèi),可以實現(xiàn)高亮度和對比度以及期望的彩色特性?;谟糜诓噬珵V光片的光敏樹脂組合物的總量,可以以0.1wt%至40wt%的量包含含有染料和/或顏料的著色劑。在以上范圍內(nèi),著色效果和顯影性可以是期望的。(G)其他添加劑與(A)至(F)組分一起,根據(jù)一個實施方式的光敏樹脂組合物可以進一步包含其他添加劑如表面活性劑以防止涂覆、流平性調(diào)節(jié)過程中的染色或斑點,并且防止由于未顯影產(chǎn)生的殘留。表面活性劑可以包括BM-1000、BM-1100等(BMChemieInc.);MEGAFACEF142D、MEGAFACEF172、MEGAFACEF173、MEGAFACEF183等(DAINIPPONINKKAGAKUKOGYOCO.,LTD.);FULORADFC-135、FULORADFC-170C、FULORADFC-430、FULORADFC-431等(SUMITOMO3MCO.,LTD.);SURFLONS-112、SURFLONS-113、SURFLONS-131、SURFLONS-141、SURFLONS-145、SURFLONS-382、SURFLONSC-101、SURFLONSC-102、SURFLONSC-103、SURFLONSC-104、SURFLONSC-105、SURFLONSC-106等(ASAHIGLASSCO.,LTD.);EFTOPEF301、EFTOPEF303、EFTOPEF352等(TOCHEMPRODUCTS,CO.,LTD.);SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428等(TORAYSILICONECO.,LTD.)。根據(jù)需要,在本發(fā)明的目的內(nèi),光敏樹脂組合物可以進一步包含其他添加劑如粘合劑助劑、保存穩(wěn)定劑、耐熱性改善劑等。根據(jù)另一個實施方式,提供了使用光敏樹脂組合物制備的包括像素層的彩色濾光片??梢酝ㄟ^以下過程制備彩色濾光片:使用諸如旋涂(spin-coating)、狹縫涂覆(slit-coating)等方法將光敏樹脂組合物涂覆在作為基板的晶片上以形成具有0.5μm至1μm的厚度的光敏樹脂組合物層;輻射光至涂覆的光敏樹脂組合物層以形成用于彩色濾光片所需的圖案;用堿顯影溶液處理光敏樹脂組合物層以溶解未輻射部分并且形成用于彩色濾光片的圖案。基板可以是氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiNx),并且在輻射過程中,可以使用365nmI-線作為光源。根據(jù)需要的R、G和B色彩的數(shù)目(number)重復(fù)這些過程多次以形成具有期望圖案的彩色濾光片。此外,可以通過加熱或輻射活性射線固化圖像圖案以進一步改善抗裂性、抗溶劑性等。當應(yīng)用至圖像傳感器時,使用根據(jù)一個實施方式的光敏樹脂組合物制備的彩色濾光片可以實現(xiàn)高分辨率。實施例以下實施例將更詳細地說明本發(fā)明。然而,應(yīng)當理解,本發(fā)明并不限于這些實施例。<合成實施例>合成實施例1:合成由化學(xué)式4表示的染料步驟1:合成2,4-雙(4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將398mg的方形酸(squaricacid)和1.81g的2-(甲基(苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流5小時。然后,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)從反應(yīng)物中除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水,并且使反應(yīng)物保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷洗滌幾次,并且在重結(jié)晶時,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式4表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將460mg的1,2-二溴丙烷加入其中,并且將混合物冷卻至0℃。然后,將1g步驟1中制備的2,4-雙(4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中。將溶液以逐滴方式緩慢加入到其中。將得到的混合物在70℃下反應(yīng)5小時,用二氯甲烷(MC)萃取,通過柱色譜法純化,并且另外通過制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化以增加純度,獲得由以下化學(xué)式4表示的染料。[化學(xué)式4]合成實施例2:合成由化學(xué)式5表示的化合物步驟1:合成2,4-雙(2-乙酰胺基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將342mg的方形酸和2g的2-(甲基(3-乙酰胺基苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流10小時。然后,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)從反應(yīng)物中除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水,并且使反應(yīng)物保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷清洗幾次,并且再次重結(jié)晶,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式5表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將380mg的1,2-二溴丙烷加入其中,并且將反應(yīng)物冷卻至0℃。然后,將1.05g的2,4-雙(2-乙酰胺基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中,并且將溶液以逐滴的方式緩慢加入反應(yīng)物中。當將反應(yīng)物在70℃下反應(yīng)5小時時,用二氯甲烷(MC)萃取反應(yīng)物并且通過柱色譜法以及另外制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化,獲得由以下化學(xué)式5表示的染料。[化學(xué)式5]合成實施例3:合成由化學(xué)式6表示的化合物步驟1:合成2,4-雙(2-正丁氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將342mg的方形酸和2.14g的2-(甲基(3-丁氧基苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流7小時。然后,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)從反應(yīng)物中除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水,并且使反應(yīng)物保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷洗滌幾次,并且再次重結(jié)晶,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式6表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將380mg的1,2-二溴丙烷加入至攪拌的產(chǎn)物中。將混合物冷卻至0℃,并且將通過使1.11g的2,4-雙(2-正丁氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中制備的溶液以逐滴的方式緩慢加入其中。將得到的混合物在70℃下反應(yīng)5小時時,用二氯甲烷(MC)萃取并且通過柱色譜法以及另外制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化,獲得由以下化學(xué)式6表示的染料。[化學(xué)式6]合成實施例4:合成由化學(xué)式7表示的化合物步驟1:合成2,4-雙(2-丙烯酰氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將342mg的方形酸和2.12g的2-(甲基(3-丙烯酰氧基苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流7小時。接下來,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水,并且使反應(yīng)物保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷清洗幾次,并且再次重結(jié)晶,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式7表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將380mg的1,2-二溴丙烷加入至攪拌的產(chǎn)物中。將混合物冷卻至0℃,并且將通過使1.11g的2,4-雙(2-丙烯酰氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中制備的溶液以逐滴的方式緩慢加入其中。將得到的混合物在70℃下反應(yīng)5小時。當反應(yīng)完成時,用二氯甲烷(MC)萃取反應(yīng)物并且通過柱色譜法以及另外制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化以增加純度,獲得由以下化學(xué)式7表示的染料。[化學(xué)式7]合成實施例5:合成由化學(xué)式8表示的化合物步驟1:合成2,4-雙(2-丙烯酰氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將342mg的方形酸和2.12g的2-(甲基(3-丙烯酰氧基苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流7小時。接下來,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水并且保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷清洗幾次,并且再次重結(jié)晶,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式8表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將530mg的1,3-雙(溴甲基)苯加入反應(yīng)物中。將混合物冷卻至0℃,并且將通過使1.11g的2,4-雙(2-丙烯酰氧基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中制備的溶液以逐滴的方式緩慢加入其中。將得到的混合物在70℃下反應(yīng)5小時。當反應(yīng)完成時,用二氯甲烷(MC)萃取反應(yīng)物并且通過柱色譜法以及另外制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化,獲得由以下化學(xué)式8表示的染料。[化學(xué)式8]合成實施例6:合成由化學(xué)式9表示的化合物步驟1:合成2,4-雙(2-乙酰胺基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇將342mg的方形酸和2g的2-(甲基(3-乙酰胺基苯基)氨基)乙-1-醇置于100mL的3頸圓底燒瓶中,并且將40mL的正丁醇(n-BuOH)和20mL的甲苯加入其中。將混合物加熱并且在120℃下回流10小時。接下來,使用迪安-斯塔克分離器裝置(Dean-Starktrapset)除去反應(yīng)過程中產(chǎn)生的水,并且使反應(yīng)物保持反應(yīng)。當反應(yīng)完成時,將反應(yīng)物冷卻,產(chǎn)生晶體。過濾晶體,用己烷清洗幾次,并且再次重結(jié)晶,獲得期望的化合物。步驟2:合成由化學(xué)式9表示的化合物將120mg(60%)的NaH置于100mL的3頸圓底燒瓶中并且在30mL的THF中攪拌。接下來,將530mg的1,4-雙(溴甲基)苯加入攪拌的產(chǎn)物中。將混合物冷卻至0℃,并且將通過使1.11g的2,4-雙(2-乙酰胺基-4-((2-羥乙基)(甲基)氨基)苯基)環(huán)丁-1,3-二烯-1,3-二醇溶解在10mL的THF中制備的溶液以逐滴的方式緩慢加入其中。將得到的混合物在70℃下反應(yīng)5小時時,用二氯甲烷(MC)萃取并且通過柱色譜法以及另外制備的凝膠滲透色譜法(GPC)純化以增加純度,獲得由以下化學(xué)式9表示的染料。[化學(xué)式9]<實施例1>通過以其中給出的量混合提供在以下表1中的組分制備光敏樹脂組合物。(表1)<實施例2>除了使用根據(jù)合成實施例2的化合物代替根據(jù)合成實施例1的化合物之外,根據(jù)與實施例1相同的方法制備光敏樹脂組合物。<實施例3>除了使用根據(jù)合成實施例3的化合物代替根據(jù)合成實施例1的化合物作為染料之外,根據(jù)與實施例1相同的方法制備光敏樹脂組合物。<實施例4>除了使用根據(jù)合成實施例4的化合物代替根據(jù)合成實施例1的化合物作為染料之外,根據(jù)與實施例1相同的方法制備光敏樹脂組合物。<實施例5>除了使用根據(jù)合成實施例5的化合物代替根據(jù)合成實施例1的化合物作為染料之外,根據(jù)與實施例1相同的方法制備光敏樹脂組合物。<實施例6>除了使用根據(jù)合成實施例6的化合物代替根據(jù)合成實施例1的化合物作為染料之外,根據(jù)與實施例1相同的方法制備光敏樹脂組合物。<比較例1>通過以其中給出的量混合提供在以下表2中的組分制備光敏樹脂組合物。(表2)<比較例2>除了使用C.I.顏料綠36代替C.I.顏料綠58作為綠顏料之外,根據(jù)與比較例1相同的方法制備樹脂組合物。<性能評價>在1mm厚的除油的玻璃基板上,將根據(jù)實施例1至6和比較例1和2的各光敏樹脂組合物涂覆成1μm至3μm的厚度,并且在90℃的板上干燥2分鐘,形成薄膜。使用具有365nm的主要波長的高壓汞燈將薄膜板條暴露于光,并且在200℃的機械循環(huán)干燥器中干燥5分鐘以形成像素層。使用分光光度計(MCPD3000,OtsukaelectronicsCo.,Ltd.),關(guān)于色坐標(x,y)和亮度Y測定了像素層。此外,在測量當偏振器開和關(guān)時的光量之后,使用對照試驗(CT-1,TsubosakaElectricCo.,Ltd.),根據(jù)以下方程式1相對于對比度計算像素層。結(jié)果提供在以下表4中。[方程式1]對比度=L開/L關(guān)(表3)xyY對比度實施例10.2840.57563.915,100實施例20.2850.57464.314,700實施例30.2900.56166.214,800實施例40.2920.57664.215,300實施例50.2860.55365.715,800實施例60.2970.56765.413,600比較例10.2830.58159.013,300比較例20.2710.58357.513,600如在表3中示出的,與使用根據(jù)比較例1和2的光敏組合物形成的像素層相比,使用根據(jù)實施例1至6的光敏組合物形成的像素層具有優(yōu)異的亮度和對比度。盡管結(jié)合目前認為是可實施的示例性實施方式描述了公開內(nèi)容,但是應(yīng)理解,本發(fā)明不限于所公開的實施方式,而是相反,本發(fā)明旨在包括所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同設(shè)置。
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