著色感光性樹脂組合物、包含其的濾色器和顯示裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及著色感光性樹脂組合物、包括該著色感光性樹脂組合物的濾色器和顯示裝置，該著色感光性樹脂組合物為與藍(lán)色背光單元(BLU)組合使用的著色感光性樹脂組合物，其特征在于，包含(A)著色劑、(B)堿溶性樹脂、(C)光聚合性化合物、(D)光聚合引發(fā)劑和(E)溶劑，所述(A)著色劑的含量相對于著色感光性樹脂組合物中的固體成分總重量為0.5～25重量％。
【專利說明】著色感光性樹脂組合物、包含其的濾色器和顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種著色感光性樹脂組合物、包含所述著色感光性樹脂組合物的濾色 器以及顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 濾色器（color filter)內(nèi)置于諸如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（complementary metal oxide semiconductor :CM0S)、電荷f禹合器件（charge coupled device :CCD)等圖像傳感 器的彩色攝像裝置內(nèi)，實際可在獲得彩色圖像時使用。除此以外，濾色器由于廣泛用于攝像 元件、等離子顯示面板（PDP)、液晶顯示裝置（LCD)、場發(fā)射顯示器（FEL)、發(fā)光顯示器（LED) 等，其應(yīng)用范圍正在急速擴(kuò)大。近年來，尤其是LCD的用途在進(jìn)一步擴(kuò)大，因此在再現(xiàn)LCD 色彩的基礎(chǔ)上，濾色器被認(rèn)作是最重要的構(gòu)件之一。
[0003] 用于彩色液晶顯示裝置或攝像元件等的濾色器通常通過旋涂，將包含相當(dāng)于紅 色、綠色以及藍(lán)色等各種顏色的著色材料的著色感光性樹脂組合物均勻涂布在圖案形狀形 成為黑色矩陣的基板上之后，進(jìn)行加熱干燥（以下，也稱為"預(yù)烘焙"）形成涂膜，并將形成 的涂膜進(jìn)行曝光及顯影，并且，根據(jù)需要，進(jìn)一步按照每種顏色反復(fù)進(jìn)行加熱硬化（以下， 也稱為"后烘焙"）的操作以形成各種顏色的像素而制造。這里，形成為圖案形狀的著色矩 陣通常由黑色感光性樹脂組合物形成。
[0004] 一般，由于稱為色域的目標(biāo)，在白色背光單元（White back light unit，BLU)中， 用濾色器呈現(xiàn)紅色、綠色以及藍(lán)色的顏色，將具有這些點的面積稱為顏色再現(xiàn)區(qū)域。在通常 的顯示器中，如上所述，通過將白色BLU與具有紅色、綠色以及藍(lán)色的濾色器進(jìn)行組合而構(gòu) 成顯示器，白色BLU采用通常所知的CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp :冷陰極管）、 LED (Light Emitting Diode :發(fā)光二極管）或 0LED (Organic Light - Emitting Diode :有 機(jī)發(fā)光二極管）而制造。
[0005] 近年來，隨著顯示器大型化的急速推進(jìn)，高對比度化的持續(xù)要求，使用染料或同時 使用染料和顏料的方法替代作為現(xiàn)有感光性樹脂組合物的著色方法而使用的顏料分散法。 但是，如上所述，使用染料的濾色器用的著色感光性樹脂組合物以及同時使用染料和顏料 的Hybrid型濾色器用著色感光性樹脂組合物雖然可以提供透過度優(yōu)異的濾色器，但根據(jù) 被使用的染料以及光引發(fā)劑的種類，可能發(fā)生靈敏度降低的情況。為此，為了解決上述問題 并防止濾色器的靈敏度降低的研究正積極開展。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種與藍(lán)色背光單元（BLU)組合使用，包含極低含量的著 色劑且顯示出高亮度的著色感光性樹脂組合物。
[0007] 另外，本發(fā)明的目的在于提供一種包括由所述著色感光性樹脂組合物形成的藍(lán)色 圖案的濾色器和包括所述濾色器以及藍(lán)色背光單元（BLU)的顯示裝置。
[0008] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種著色感光性樹脂組合物，該著色感光性樹 脂組合物與藍(lán)色背光單元（BLU)組合使用，其特征在于，包含（A)著色劑、(B)堿溶性樹脂、 (C)光聚合性化合物、（D)光聚合引發(fā)劑以及（E)溶劑，所述（A)著色劑的含量相對于著色 感光性樹脂組合物中的固體成分總重量為〇. 5?25重量％，優(yōu)選為1?20重量％，更優(yōu)選 為2?15重量％。
[0009] 另外，本發(fā)明提供一種濾色器，其特征在于，所述濾色器包括由所述著色感光性樹 脂組合物制造的彩色圖案。
[0010] 進(jìn)而，本發(fā)明提供一種顯示裝置，所述顯示裝置包括所述濾色器以及藍(lán)色背光單 元（BLU)。
[0011] 本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物由于與藍(lán)色背光單元（BLU)組合使用，不管是否 是低含量的著色劑，仍然可以顯示高亮度值。另外，包括采用所述著色感光性樹脂組合物制 造的濾色器以及藍(lán)色背光單元（BLU)的顯示裝置可以提供能效高、功耗低的高品質(zhì)顯示裝 置。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1是測量并示出藍(lán)色背光單元（BLU)的波長的圖表；
[0013] 圖2是測量并示出白色背光單元（BLU)的波長的圖表。

【具體實施方式】
[0014] 下面，進(jìn)一步詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0015] 本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物，與藍(lán)色背光單元（BLU)組合使用，包含（A)著色 劑、（B)堿溶性樹脂、（C)光聚合性化合物、（D)光聚合引發(fā)劑以及（E)溶劑，所述㈧著色 劑的含量相對于著色感光性樹脂組合物中的固體成分總重量為〇. 5?25重量％，優(yōu)選1? 20重量％，進(jìn)一步優(yōu)選2?15重量％。
[0016] 由于所述著色感光性樹脂組合物的圖案亮度在50以上，通過藍(lán)色背光單元 (BLU)，580nm以下的波長具有90 %以上，且以藍(lán)色波長為主，因此，本發(fā)明的著色感光性樹 脂組合物可以獲得精細(xì)的顏色控制效果。
[0017] (A)著色劑
[0018] 所述著色劑可使用該領(lǐng)域中通常使用的有機(jī)顏料、無機(jī)顏料以及染料。
[0019] (al)顏料
[0020] 顏料（al)包含有機(jī)顏料和無機(jī)顏料。
[0021] 所述有機(jī)顏料可以使用用于印刷油墨、油墨噴墨等各種顏料，具體地，可列舉出 例如酞菁（水溶性偶氮顏料、不溶性偶氮顏料）、酞菁顏料、喹吖啶酮顏料、異吲哚滿酮 顏料、異二氫吲哚顏料、茈顏料、芘酮顏料、二噁嗪顏料、蒽醌顏料、二蒽醌顏料、蒽嘧啶顏 料、蒽垛蒽醌（anthanthrone)顏料、陰丹酮（indanthrone)顏料、黃燒士酮顏料、皮蒽酮 (pyranthrone)顏料或二酮批咯并批咯顏料等。
[0022] 所述無機(jī)顏料可列舉出諸如金屬氧化物或金屬配位化合物等的金屬化合物，具體 諸如鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、鋅、銻或炭黑等金屬的氧化物或復(fù)合金屬氧化物等。
[0023] 尤其，所述有機(jī)顏料以及無機(jī)顏料具體可列舉出諸如以顯色指數(shù)（The society of Dyers and Colourists出版）分類為顏料的化合物，更具體可列舉出諸如以下的顯色指 數(shù)（C. I.)編號的顏料，但并不一定限于此。
[0024] 本發(fā)明涉及的用于顏料分散組合物的顏料可以使用本領(lǐng)域中常用的有機(jī)顏料或 無機(jī)顏料，這些可以分別單獨或組合兩種以上進(jìn)行使用。
[0025] 必要時，所述顏料可以進(jìn)行樹脂處理、采用了引入酸性或堿性基團(tuán)的顏料衍生物 等的表面處理、高分子化合物等接枝到顏料表面的接枝處理、硫酸微粒化法等進(jìn)行的微粒 化處理、或通過有機(jī)溶劑或水等除去雜質(zhì)的清洗處理、用離子交換法等除去離子性雜質(zhì)的 除去處理等。
[0026] 所述顏料的具體例可列舉出C. I.顏料黃20、24、31、53、83、86、93、94、109、110、 117、125、137、138、139、147、148、150、153、154、166、173、180 以及 185 ;
[0027] C. I.顏料橙 13、31、36、38、40、42、43、51、55、59、61、64、65 以及 71 ;
[0028] C. I.顏料紅 9、97、105、122、123、144、149、166、168、176、177、180、192、215、216、 224、242、254、255 以及 264 ;
[0029] C. I.顏料紫 14、19、23、29、32、33、36、37 以及 38 ;
[0030] C. I.顏料藍(lán) 15(15:3、15:4、15:6 等）、21、28、60、64 以及 76 ;
[0031] C. I.顏料綠 7、10、15、25、36、47 以及 58 ;
[0032] C. I 顏料褐 28 ;
[0033] C. I顏料黑1以及7等。
[0034] 在所述示例的C. I.顏料中，優(yōu)選使用從C. I.顏料黃138、139、150以及185、 c. I.顏料橙38、C. I.顏料紫23、C. I.顏料藍(lán)15:6、C. I.顏料綠7、36以及58中選出的顏 料。
[0035] 所述顏料優(yōu)選使用其粒徑均勻分散的顏料分散液。作為用于使顏料的粒徑均勻分 散的方法的一個例子，可舉出包含顏料分散劑并進(jìn)行分散處理的方法等，根據(jù)該方法，可以 得到顏料在溶液中均勻分散的狀態(tài)的顏料分散液。
[0036] 在本發(fā)明的著色感光性樹脂組合物中，可以顏料分散組合物的形式包含所述（al) 顏料。
[0037] 所述顏料分散組合物包含（al)顏料、（a2)分散劑、（a3)分散輔助劑、以及（a4)分 散溶劑，為了容易實現(xiàn)貯存穩(wěn)定性并進(jìn)行分散，可以添加（a5)分散樹脂。
[0038] 另外，所述（al)顏料相對于顏料分散組合物中的固體成分總重量可包含在20? 90重量％，優(yōu)選包含在30?70重量％的范圍內(nèi)。如果所述顏料的含量未包含在所述范圍 內(nèi)，則粘度變高，貯存穩(wěn)定性變差，分散效率降低，對其對比度也有不好的影響。
[0039] (a2)分散劑
[0040] 所述分散劑是為了維持顏料的反絮凝以及穩(wěn)定性而添加的，可無限制地使用該領(lǐng) 域中常用的分散劑。所述分散劑，優(yōu)選包含丙烯酸酯類分散劑（以下，稱為丙烯酸酯類分 散劑），所述丙烯酸酯類分散劑包含甲基丙烯酸丁酯（BMA)或甲基丙烯酸-N，N-二甲基氨 基乙酯（DMAEMA)。所述丙烯酸酯類分散劑的市售品可列舉出DISPER BYK-2000、DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、或DISPER BYK-2150等，所述丙烯酸酯類分散劑可以分別單獨 或組合兩種以上使用。
[0041] 本發(fā)明涉及的分散劑除了所述丙烯酸酯類分散劑，還可以使用其他樹脂類顏料分 散劑。所述其他樹脂類顏料分散劑有公知的樹脂類顏料分散劑，尤其是由聚氨酯、聚丙烯酸 酯代表的聚羧酸酯、不飽和聚酰胺、聚羧酸、聚羧酸的胺鹽、聚羧酸的銨鹽、聚羧酸的烷基胺 鹽、聚硅氧烷、長鏈聚氨基酰胺磷酸鹽、羥基被取代的聚羧酸的酯以及這些物質(zhì)的改性生成 物、具有自由（free)羧基的聚酯與聚（低級亞烷基亞胺）的反應(yīng)所形成的酰胺、或這些物 質(zhì)的鹽；如（甲基）丙烯酸-苯乙烯共聚物、（甲基）丙烯酸_(甲基）丙烯酸酯共聚物、苯 乙烯-馬來酸共聚物、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮的水溶性樹脂或水溶性聚合物化合物； 聚酯；改性聚丙烯酸酯；環(huán)氧乙烷/環(huán)氧丙烷的加成產(chǎn)物以及磷酸酯等。
[0042] 所述樹脂類的顏料分散劑的市售品是陽離子類樹脂分散劑，例如，BYK(大）化 學(xué)公司的商品名：DISPER BYK-160、DISPER BYK-161、DISPER BYK-162、DISPER BYK-163、 DISPER BYK-164、DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184; BASF 公司的商品名：EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48, EFKA-4010、EFKA-4050、 EFKA-4055、EFKA-4020、EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、 EFKA-4406、EFKA-4510、EFKA-4800 ;Lubirzol 公司的商品名：S0LSPERS-24000、 S0LSPERS-32550、NBZ-4204/10 ;精細(xì)化工公司的商品名：HIN0ACTT-6000、HIN0ACTT-7000、 HIN0ACTT-8000 ;味之素公司的商品名：AJISPERPB-821、AJISPERPB-822、AJISPERPB-823 ; 共榮社化學(xué)公司的商品名：FL0RENED0PA-17HF、FL0RENED0PA-15BHF、FL0RENED0PA-33、 FL0RENED0PA-44 等。
[0043] 所述分散劑相對于著色劑中的顏料100重量份為5?60重量份，優(yōu)選15?50重 量份。所述分散劑超過60重量份時，粘度變高，在不滿5重量份時，存在引起顏料難以微粒 化，分散后的凝膠化等問題。
[0044] 除所述分散劑以外，陽離子類、陰離子類、非離子類、兩性、聚酯類、聚胺類等的表 面活性劑等可作為分散劑使用，這些可以分別單獨使用或組合兩種以上使用。
[0045] 所述表面活性劑的具體例有聚氧乙烯烷基醚類、聚氧乙烯烷基苯醚類、聚乙二醇 二酯類、山梨糖醇酐脂肪酸酯類、脂肪酸改性的聚酯類、例如叔胺改性的聚氨酯類、聚乙烯 亞胺類等，除此之外，可列舉出商品名：KP(信越化學(xué)工業(yè)公司制造）、P0LYFL0W (共榮 社化學(xué)公司制造）、EFT0P(Tochem Products公司制造）、MEGAFAC(大日本油墨化學(xué)工業(yè) 公司制造）、Flourad(住友3M公司制造 ）、Asahi guard、Surflon(旭硝子公司制造）、 S0LSPERSE (捷利康公司制造 ）、EFKA (EFKA化學(xué)公司制造）、PB821 (味之素公司制造）等。
[0046] (a3)分散輔助劑
[0047] 分散輔助劑是指使顏料分散成微細(xì)粒子并達(dá)到防止再凝集的效果的制劑。所述分 散輔助劑對構(gòu)成對比度高，透過度優(yōu)異的濾色器有效。
[0048] 本發(fā)明涉及的分散輔助劑具有下述化學(xué)式1表示的結(jié)構(gòu)。
[0049] [化 1]
[0050]

【權(quán)利要求】
1. 一種著色感光性樹脂組合物，為與藍(lán)色背光單元組合使用的著色感光性樹脂組合 物，其特征在于， 所述著色感光性樹脂組合物包含（A)著色劑、（B)堿溶性樹脂、（C)光聚合性化合物、 (D)光聚合引發(fā)劑和（E)溶劑，所述（A)著色劑的含量相對于著色感光性樹脂組合物中的固 體成分總重量為〇. 5?25重量％。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色感光性樹脂組合物，其特征在于， 相對于所述著色感光性樹脂組合物中的固體成分總重量，包含（B) 10?80重量％的堿 溶性樹脂、（C) 5?50重量％的光聚合性化合物、在固體成分基準(zhǔn)下基于（B)堿溶性樹脂和 (C)光聚合性化合物的合計100重量份為0. 1?40重量份的（D)光聚合引發(fā)劑； 相對于著色感光性樹脂組合物的總重量，包含（E)60?90重量％的溶劑。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色感光性樹脂組合物，其特征在于， 所述（B)堿溶性樹脂包含下述化學(xué)式4?7中一種以上的化合物， [化學(xué)式4]
[化學(xué)式5]
[化學(xué)式6] [化學(xué)式7]

4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的著色感光性樹脂組合物，其特征在于， 所述（B)堿溶性樹脂的酸值為50?150,以聚苯乙烯換算的重均分子量為3000? 100000,所述酸值是為了中和丙烯酸類聚合物lg所需的氫氧化鉀量以毫克測量的值。
5. -種濾色器，其特征在于， 所述濾色器包括用權(quán)利要求1所述的著色感光性樹脂組合物制造的彩色圖案。
6. -種顯示裝置，其特征在于， 所述顯示裝置包括權(quán)利要求5所述的濾色器和背光單元。
【文檔編號】G03F7/027GK104298075SQ201410274191
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月18日
【發(fā)明者】金勛植, 金胄皓, 鄭博蘭, 李宗洙 申請人:東友精細(xì)化工有限公司