TWI550354B - 彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用 - Google Patents

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Description

彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用
本發明係有關一種液晶顯示器之彩色濾光片用感光性樹脂組成物及其所形成之彩色濾光片，特別是提供一種具有高精細度的圖案直線性及耐鹼液性佳之彩色濾光片用感光性樹脂組成物。
目前，彩色濾光片已被廣泛地應用在彩色液晶顯示器、彩色傳真機或彩色攝影機等應用領域中。隨著彩色液晶顯示器等辦公器材的市場需求日漸擴大，彩色濾光片的製作技術亦趨向多樣化，例如：染色法、印刷法、電鍍法及分散法等方法皆被陸續開發完成。現在，以分散法為彩色濾光片之主流製作技術。
前述之分散法係將顏料分散於感光性樹脂中，以形成感光性樹脂組成物。然後，將感光性樹脂組成物塗佈於玻璃基板上，經過曝光及顯影等步驟，而可獲得特定圖案。接著，重複進行上述塗佈、曝光及顯影等製程三次後，即可製得彩色濾光片之畫素著色層中所需的紅色(R)、綠色(G) 及藍色(B)的畫素著色圖案。一般而言，為了進一步提高彩色濾光片的對比度，更可在畫素形成的畫素著色層之間配置遮光層(或稱黑色矩陣)。
分散法的製程中，感光性樹脂組成物中之鹼可溶性樹脂之具體例可為以(甲基)丙烯酸為單體組分所聚合而成的共聚物。上述感光性樹脂組成物的相關文獻可為日本特許公告第平6-95211號公報、特許公開第平8-183819號公報或特許公開第平9-311210號公報等。
然而，近年來，隨著個人數位助理器以及數位相機的小型化及輕量化，彩色濾光片需要進一步輕薄化以及高色彩飽和化，因此須提高感光性樹脂組成物中的著色劑濃度。當著色劑濃度變高時，感光性樹脂組成物中之樹脂的含量相對變少。當有助於密著性之樹脂含量減少時，畫素與遮光層的密著性降低，而使得畫素容易剝落，進而降低高精細度的圖案直線性。
日本特許公開第2001-075273號公報揭示一種感光性樹脂組成物。該感光性樹脂組成物藉由具有羧酸基的不飽和單體與具有環氧丙基的單體所聚合而得的聚合物作為感光性樹脂組成物中之鹼可溶性樹脂，且其能夠改善上述高精細度的圖案直線性之問題。然而，該感光性樹脂組成物卻有耐鹼液性不佳的缺陷。
因此，如何同時改善感光性樹脂組成物的高精細度的圖案直線性及耐鹼液性不佳的問題，以達到目前業界的要求，實為目前此領域技術人員亟欲解決的問題。
因此，本發明之一態樣是在提供一種彩色濾光片用之感光性樹脂組成物。此感光性樹脂組成物可提升彩色濾光片之高精細度的圖案直線性及耐鹼液性。
本發明之另一態樣是在提供一種彩色濾光片之製造方法，其係利用前述之感光性樹脂組成物形成畫素層。
本發明之又一態樣是在提供一種彩色濾光片，其係藉由前述之製造方法製得。
本發明之再一態樣是在提供一種液晶顯示器，其包含前述之彩色濾光片。
根據本發明之上述態樣，提出一種彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，此感光性樹脂組成物包含鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、有機溶劑(D)及顏料(E)，以下析述之。
感光性樹脂組成物 鹼可溶性樹脂(A)
本發明之鹼可溶性樹脂(A)係由具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)、具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)，以及前述具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)及具有氧雜環丁烷基(oxetanyl group)之乙烯性不飽和單體(a3)以外之其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)所共聚合而得。
具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)
該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)的具體例包含丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、乙基丙烯酸、肉桂酸、2-丙烯醯乙氧基丁二酸酯、2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯等之不飽和一元羧酸化合物；馬來酸、馬來酸酐、富馬酸、衣康酸、衣康酸酐、檸康酸、檸康酸酐等之不飽和二元羧酸(酐)化合物；以及三價以上之不飽和多價羧酸(酐)化合物。上述具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)可單獨一種或混合複數種使用。
該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)較佳可為丙烯酸、甲基丙烯酸、2-丙烯醯乙氧基丁二酸酯、2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯或上述化合物的任意組合。
基於具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)，以及後述具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)、具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)與其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的總使用量為100重量份，該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)的使用量為15重量份至55重量份，較佳為18重量份至52重量份，且更佳為20重量份至50重量份。
具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)
本發明之具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)可包含具有如下式(I)所示之結構的不飽和單體或其他具有矽烷基之不飽和單體：
於式(I)中，X1代表氫原子或甲基；X2及X3分別獨立地代表苯基、碳數為1至12之烷基、碳數為1至6之烷氧基或如下式(II)所示之基團；X4代表碳數為1至6之烷基或如下式(III)所示之基團；a代表1至6之整數；b代表1至150之整數；當b大於1時，複數個X2可為相同或不同，且複數個X3可為相同或不同：
於式(II)及式(III)中，X5、X6與X7分別獨立地代表苯基或碳數為1至12之烷基；d代表2至13之整數；當d大於1時，複數個X6可為相同或不同，且複數個X7可為相同或不同；X8、X9及X10分別獨立地代表苯基或碳數為1至12之烷基。
前述碳數為1至6之烷氧基的具體例可為甲氧基、乙氧基、丙氧基或丁氧基。
前述碳數為1至12之烷基的具體例可為甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基或癸基。
如式(I)所示具有矽烷基之乙烯性不飽和單體可包 含但不限於烯丙基矽烷類(allylsilane)和甲基丙烯酸矽烷類(methacrylic silanes)，其具體例可為3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-methacryloyloxypropyltrimethoxysilane；MPTMS)、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷(3-methacryloyloxypropyltriethoxysilane；MPTES)、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二甲氧基矽烷(3-methacryloyloxypropylmethyldimethoxysilane)、3-甲基丙烯醯氧基丙基甲基二乙氧基矽烷(3-methacryloyloxypropylmethyldiethoxysilane)、3-丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(3-acryloyloxypropyltrimethoxysilane)、如下式(I-1)至(I-6)所示之化合物，或者Chisso Corporation製造之商品，其型號為FM-0711、FM-0721或FM-0725：
前述具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，如式(I)所示具有矽烷基之乙烯性不飽和單體可為3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷、Chisso Corporation製造之商品(型號為FM-0711)或上述化合物之任意組合。
前述其他具有矽烷基之不飽和單體可包含但不限於乙烯基三甲氧基矽烷(vinyltrimethoxysilane；VTMS)、乙 烯基三乙氧基矽烷(vinyltriethoxysilane；VTES)、乙烯基甲基二甲氧基矽烷(Vinylmethyldimethoxysilane)、乙烯基甲基二乙氧基矽烷(vinylmethyldiethoxysilane)、乙烯基二甲基甲氧基矽烷(Vinyldimethylmethoxysilane)或乙烯基二甲基乙氧基矽烷(Vinyldimethylethoxysilane)。
基於具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)與具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)，以及後述具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)與其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的總使用量為100重量份，該具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)的使用量為1重量份至15重量份，較佳為1.5重量份至12重量份，且更佳為2重量份至10重量份。
當鹼可溶性樹脂(A)未使用具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)作為共聚合單體時，所製得之彩色濾光片不具有高精細度的圖案直線性。
當具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)包含具有如式(I)所示之結構的不飽和單體時，所製得之彩色濾光片之高精細度的圖案直線性較佳。
具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)
本發明具有氧雜環丁烷基(oxetanyl group)之乙烯性不飽和單體(a3)包含具有如下式(IV)所示之結構的不飽和單體或其他具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體：
於式(IV)中，X11及X12分別代表氫原子或碳數為1至4之烷基；X13、X14、X15及X16分別獨立地代表氫原子、氟原子、苯基、碳數為1至4之烷基或碳數為1至4之全氟烷基；且e代表1至6之整數。
該具有如式(IV)所示之結構的不飽和單體之具體例可包含但不限於甲基丙烯酸酯類化合物、丙烯酸酯類化合物或如下式(IV-1)至式(IV-4)所示之不飽和單體。
前述之甲基丙烯酸酯類化合物可包含但不限於3-(甲基丙烯醯甲氧基)氧雜環丁烷[3-(methacryloylmethoxy)oxetane；OXMA]、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-3-乙基氧雜環丁烷[3-(methacryloylmethoxy)-3-ethyloxetane；EOXMA]、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-3-甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2-甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2-五氟乙基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2-苯基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2,2-二氟氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2,2,4-三氟氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯甲氧基)-2,2,4,4-四氟氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)-3-乙基氧雜環丁烷、2-乙基-3-(甲基丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)-2-五氟乙基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)-2-苯基氧雜環丁烷、2,2-二氟-3-(甲基丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯乙氧基)-2,2,4-三氟氧雜環丁烷或3-(甲基丙烯醯乙氧 基)-2,2,4,4-四氟氧雜環丁烷等之化合物。
前述之丙烯酸酯類化合物可包含但不限於3-(丙烯醯甲氧基)氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-3-乙基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-3-甲基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2-甲基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2-五氟乙基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2-苯基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2,2-二氟氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2,2,4-三氟氧雜環丁烷、3-(丙烯醯甲氧基)-2,2,4,4-四氟氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)-3-乙基氧雜環丁烷、2-乙基-3-(丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)-2-五氟乙基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)-2-苯基氧雜環丁烷、2,2-二氟-3-(丙烯醯乙氧基)氧雜環丁烷、3-(丙烯醯乙氧基)-2,2,4-三氟氧雜環丁烷或3-(丙烯醯乙氧基)-2,2,4,4-四氟氧雜環丁烷等之化合物。
前述式(IV-1)至式(IV-4)所示之不飽和單體如下所示：
前述其他具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體可包含但不限於3-甲基-3-(乙烯甲氧基)氧雜環丁烷[3-methyl-3-(vinylmethoxy)oxetane；MOXV]、3-乙基-3-(乙烯甲氧基)氧雜環丁烷[3-ethyl-3-(vinylmethoxy)oxetane；EOXV]、3-丙基-3-(乙烯甲氧基)氧雜環丁烷、3-甲基-3-(2-乙烯乙氧基)氧雜環丁烷、3-乙基-3-(2-乙烯乙氧基)氧雜環丁烷、3-丙基-3-(2-乙烯乙氧基)氧雜環丁烷、3-甲基-3-(3-乙烯丙氧基)氧雜環丁烷、3-乙基-3-(3-乙烯丙氧基)氧雜環丁烷、3-丙基-3-(3-乙烯丙氧基)氧雜環丁烷、3-甲基-3-(3-乙烯丁氧基)氧雜環丁烷、3-乙基-3-(3-乙烯丁氧基)氧雜環 丁烷、3-丙基-3-(3-乙烯丁氧基)氧雜環丁烷、乙二醇[(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲基]乙烯基醚、丙二醇[(3-乙基-3-氧雜環丁基)甲基]乙烯基醚或3,3-雙[(乙烯氧基)甲基]氧雜環丁烷等之具有氧雜環丁烷基的乙烯基醚化合物。
基於具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)與具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)，以及後述其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的總使用量為100重量份，該具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)的使用量為3重量份至30重量份，較佳為4重量份至25重量份，且更佳為5重量份至20重量份。
當鹼可溶性樹脂(A)未使用具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)作為共聚合單體時，所製得之彩色濾光片之耐鹼液性不佳。
當具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)包含具有如式(IV)所示之結構的不飽和單體時，可提升所製得之彩色濾光片的耐鹼液性。
其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)
本發明其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的具體例可包含但不限於雙環戊基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基丙烯酸酯、雙環戊烯基丙烯酸酯(dicyclopentenyl acrylate，以下簡稱為FA-511A)、雙環戊烯基乙氧基丙烯酸酯(dicyclopentenylethoxy acrylate，以下簡稱為FA-512A)、雙環戊基甲基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基甲基丙烯酸酯、雙 環戊烯基甲基丙烯酸酯、雙環戊烯基乙氧基甲基丙烯酸酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、對氯苯乙烯、甲氧基苯乙烯等之芳香族乙烯基化合物；N-苯基馬來醯亞胺、N-鄰-羥基苯基馬來醯亞胺、N-間-羥基苯基馬來醯亞胺、N-對-羥基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲基苯基馬來醯亞胺、N-鄰-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-間-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-對-甲氧基苯基馬來醯亞胺、N-環己基馬來醯亞胺等之馬來醯亞胺化合物；丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲基甲基丙烯酸酯、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-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸-2-羥基丙酯、甲基丙烯酸-2-羥基丙酯、丙烯酸-3-羥基丙酯、甲基丙烯酸-3-羥基丙酯、丙烯酸-2-羥基丁酯、甲基丙烯酸-2-羥基丁酯、丙烯酸-3-羥基丁酯、甲基丙烯酸-3-羥基丁酯、丙烯酸-4-羥基丁酯、甲基丙烯酸-4-羥基丁酯、丙烯酸烯丙酯、甲基丙烯酸烯丙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯、丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxy triethylene glycol acrylate)、甲基丙烯酸三乙二醇甲氧酯(methoxy triethylene glycol methacrylate)、甲基丙烯酸十二烷基酯(lauryl methacrylate)、甲基丙烯酸十四烷 基酯(tertadecyl methacrylate)、甲基丙烯酸十六烷基酯(cetyl methacrylate)、甲基丙烯酸十八烷基酯(octadecylmethacrylate)、甲基丙烯酸二十烷基酯(eicosyl methacrylate)、甲基丙烯酸二十二烷基酯(docosyl methacrylate)等之不飽和羧酸酯化合物；丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基乙酯、丙烯酸-N,N-二乙基氨基丙酯、甲基丙烯酸-N,N-二甲基氨基丙酯、丙烯酸-N,N-二丁基氨基丙酯、甲基丙烯酸-N-異丁基氨基乙酯；丙烯酸環氧丙基酯、甲基丙烯酸環氧丙基酯等之不飽和羧酸環氧丙基酯化合物；乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等之羧酸乙烯酯化合物；乙烯基甲醚、乙烯基***、烯丙基環氧丙基醚、甲代烯丙基環氧丙基醚等的不飽和醚基化合物；丙烯腈、甲基丙烯腈、α-氯丙烯腈、氰化亞乙烯等之氰化乙烯基化合物；丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、α-氯丙烯醯胺、N-羥乙基丙烯醯胺、N-羥乙基甲基丙烯醯胺等之不飽和醯胺化合物；1,3-丁二烯、異戊烯、氯化丁二烯等之脂肪族共軛二烯化合物或上述化合物的組合。上述其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)可包含但不限於雙環戊基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基丙烯酸酯、雙環戊烯基丙烯酸酯、雙環戊烯基乙氧基丙烯酸酯、雙環戊基甲基丙烯酸酯、雙環戊基乙氧基甲基丙烯酸酯、雙環戊烯基甲基丙烯酸酯、雙環戊烯基乙氧基甲基丙烯酸 酯、苯乙烯、N-苯基馬來醯亞胺、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸苯甲酯、甲基丙烯酸苯甲酯或上述化合物之任意組合。
基於前述具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)，以及其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的總使用量為100重量份，該其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的使用量為0重量份至81重量份，較佳為10重量份至70重量份，且更佳為20重量份至60重量份。
具有乙烯性不飽和基之化合物(B)
本發明之具有乙烯性不飽和基之化合物(B)可包含烷氧基改質之第一化合物(B-1)、己內酯改質之第二化合物(B-2)、前述烷氧基改質之第一化合物(B-1)及己內酯改質之第二化合物(B-2)以外之第三化合物(B-3)或上述化合物之任意組合。
烷氧基改質之第一化合物(B-1)
該烷氧基改質之第一化合物(B-1)可包含但不限於如下式(V)所示之化合物、如下式(VI)所示之化合物、如下式(VII)所示之化合物或上述化合物之任意組合：
於式(V)至式(VII)中，Y1分別獨立地代表 或；Y2分別獨立地代表丙烯醯基、甲基丙 烯醯基或氫原子；Y3分別獨立地代表氫原子、碳數為1至6之烷基或碳數為1至6之芳香基；於式(V)中，丙烯醯基及甲基丙烯醯基的總數量為5或6；於式(VI)中，丙烯醯基及甲基丙烯醯基的總數量為3或4；於式(VII)中，丙烯醯基及甲基丙烯醯基的總數量為3；f分別獨立地代表0至6的整數，且f的總和為3至24；g分別獨立地代表0至6的整數，且g的總和為2至16；h分別獨立地代表0至10的整數，且h的總和為3至30；且i代表0至3的整數。
於式(V)至式(VII)中，當Y1代表或 時，Y1較佳係藉由氧原子鍵結至Y2。
於式(V)中，Y2較佳均為丙烯醯基。
如式(V)或式(VI)所示之化合物可藉由下述之步驟來合成：先藉由環氧乙烷(Ethylene oxide)或環氧丙烷(Propylene oxide)的開環加成反應，使季戊四醇或二季戊四醇反應形成開環骨架。接著，將(甲基)丙烯醯氯與開環骨架的末端羥基反應，以形成(甲基)丙烯醯基。
如式(V)及式(VI)所示之化合物更佳為季戊四醇衍生物、二季戊四醇衍生物或上述化合物之組合。
如式(V)所示之化合物的具體例可包含但不限於如下式(V-1)至式(V-3)所示之化合物：
於式(V-1)中，n的總和可為6或12。於式(V-2)中，n的總和為12。於式(V-3)中，n的總和為6。
較佳地，如式(V)所示之化合物可為式(V-1)。
如式(VI)所示之化合物的具體例可包含但不限於如下式(VI-1)所示之化合物，或者乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(Ethoxylated Pentaerythritol tetraacrylate)或丙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯(Propoxylated Pentaerythritol tetraacrylate)：
於式(VI-1)中，p之總和可為4或12。
如式(VI)所示之化合物可為商品化之產品，例如：長興化學工業股份有限公司製造之商品，其型號為EM2411或EM2421，或者由東洋化學股份有限公司製造之商品，其型號為Miramer M4004。
如前述式(VII)所示之化合物的具體例可包含但不 限於乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Ethoxylated Trihydroxymethylpropyl triacrylate)、乙氧基化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(Ethoxylated Trihydroxymethylpropyl trimethacrylate)、丙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(Propoxylated Trihydroxymethylpropyl Triacrylate)或丙氧基化甘油三丙烯酸酯(Propoxylated Glyceryl triacrylate)。
如式(VII)所示之化合物可為商品化之產品，例如：日本化藥股份有限公司製造之商品，其型號為KAYARAD GPO-303、KAYARAD THE-330、KAYARAD TPA-320或KAYARAD TPA-330；東亞合成股份有限公司製造之商品，其型號為M-310、M-321、M-350、M-360或M-460；莎托瑪股份有限公司製造之商品，其型號為SR415、SR454、SR492、SR499、CD501、SR502、SR9020、SR9021或SR9035；長興化學工業股份有限公司製造之商品，其型號為EM2380、EM2381、EM2382、EM2383、EM2384、EM2385、EM2386、EM2387或EM3380；東洋化學股份有限公司製造之商品，其型號為Miramer M3130、Miramer M3160、Miramer M3190或Miramer M360。上述之化合物可單獨一種或混合複數種使用。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該烷氧基改質之第一化合物(B-1)之使用量為20重量份至200重量份，較佳為30重量份至160重量份，更佳為40重量份至120重量份。
當本發明具有乙烯性不飽和基之化合物(B)包含烷 氧基改質之第一化合物(B-1)時，所製得之彩色濾光片具有良好之耐鹼液性。
己內酯改質之第二化合物(B-2)
本發明之己內酯改質之第二化合物(B-2)可具有如下式(VIII)所示之化合物：
於式(VIII)中，Y4及Y5分別獨立地代表氫原子或甲基；m分別獨立地代表1至2之整數；j代表1至6之整數；k代表0至5之整數；且j和k之總和為2至6。
己內酯改質之第二化合物(B-2)可為經己內酯改質的多元醇與(甲基)丙烯酸反應所得之(甲基)丙烯酸酯類化合物。
上述經己內酯改質之多元醇是由己內酯與具有四個官能基以上的多元醇反應所形成。上述己內酯可為γ-己內酯、δ-己內酯、ε-己內酯或上述化合物的任意組合。較佳地，該己內酯可為ε-己內酯。
上述具有四個官能基以上的多元醇可為季戊四醇、二三羥甲基丙烷、二季戊四醇或上述化合物的任意組合。
基於前述具有四個官能基以上的多元醇的使用量 為1莫耳，上述己內酯的使用量較佳為1莫耳至12莫耳。
己內酯改質之第二化合物(B-2)的具體例可包含但不限於季戊四醇己內酯改質的四(甲基)丙烯酸酯類化合物、二三羥甲基丙烷己內酯改質的四(甲基)丙烯酸酯類化合物、二季戊四醇己內酯改質的多(甲基)丙烯酸酯類化合物或上述化合物的組合。
上述二季戊四醇己內酯改質的多(甲基)丙烯酸酯類化合物的具體例可為二季戊四醇己內酯改質的二(甲基)丙烯酸酯類化合物、二季戊四醇己內酯改質的三(甲基)丙烯酸酯類化合物、二季戊四醇己內酯改質的四(甲基)丙烯酸酯類化合物、二季戊四醇己內酯改質的五(甲基)丙烯酸酯類化合物、二季戊四醇己內酯改質的六(甲基)丙烯酸酯類化合物或上述化合物的任意組合。
該己內酯改質之第二化合物(B-2)可為日本化藥股份有限公司製造之商品，其型號為KAYARAD DPCA-20、KAYARAD DPCA-30、KAYARAD DPCA-60或DPCA-120。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，己內酯改質之第二化合物(B-2)之使用量為6重量份至60重量份，較佳為8重量份至50重量份，更佳為10重量份至40重量份。
當具有乙烯性不飽和基之化合物(B)包含己內酯改質之第二化合物(B-2)時，所製得之彩色濾光片具有良好之高精細度的圖案直線性。
第三化合物(B-3)
第三化合物(B-3)可具有如下式(IX)所示之官能基：
於式(IX)中，R1代表氫原子或甲基。
該第三化合物(B-3)之具體例可為丙烯醯胺、(甲基)丙烯醯嗎啉、(甲基)丙烯酸-7-氨基-3,7-二甲基辛酯、異丁氧基甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸異冰片基氧乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯、(甲基)丙烯酸-2-乙基己酯、乙基二甘醇(甲基)丙烯酸酯、第三辛基(甲基)丙烯醯胺、二丙酮(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸二甲氨基酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯氧乙酯、(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、氮,氮-二甲基(甲基)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸四氯苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸四氫糠酯、(甲基)丙烯酸四溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-四溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-三氯苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸三溴苯酯、(甲基)丙烯酸-2-三溴苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥乙酯、(甲基)丙烯酸-2-羥丙酯、乙烯基己內醯胺、氮-乙烯基皮酪烷酮、(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸五氯苯酯、(甲基)丙烯酸五溴苯酯、聚單(甲基)丙烯酸乙二醇酯、聚單(甲基)丙烯酸丙二醇酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸二環戊烯酯、三甘醇二丙烯酸酯、四甘醇二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯二(甲基)丙烯酸酯、三(2-羥乙基)異氰酸酯三(甲基)丙烯酸酯、己內酯改質的三(2-羥乙基)異氰酸酯三(甲基)丙 烯酸酯、三(甲基)丙烯酸三羥甲基丙酯、三甘醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙烯酸三羥甲基丙酯(trihydroxymethylpropyltriacrylate)、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯(dipentaerythritol hexaacrylate)、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、聚酯二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸二三羥甲基丙酯、EO改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改質的雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、PO改質的氫化雙酚A二(甲基)丙烯酸酯、EO改質的雙酚F二(甲基)丙烯酸酯、酚醛聚縮水甘油醚(甲基)丙烯酸酯或上述化合物之任意組合。
較佳地，第三化合物(B-3)可為三丙烯酸三羥甲基丙酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、四丙烯酸二三羥甲基丙酯或日本東亞合成株式會社製造之商品，其型號為TO-1382，或者上述化合物之任意組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)的使用量為30重量份至300重量份，較佳為40重量份至250重量份，更佳為50重量份至200重量份。
光起始劑(C)
本發明之光起始劑(C)可為具有O-醯基肟(oxime)系光起始劑、三氮雜苯(triazine)類光起始劑、苯乙酮(acetophenone)類化合物、二咪唑類化合物(biimidazole)或二苯基酮(benzophenone)類化合物。
O-醯基肟系光起始劑的具體例可包括1-[4-(苯基硫代)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基肟)、1-[4-(苯醯基)苯基]-庚烷-1,2-二酮-2-(O-苯醯基脂)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-(3-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、1-[9-乙基-6-苯醯基-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫吡喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫呋喃基甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-5-四氫吡喃基甲氧基 苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)或上述化合物之任意組合。
三氮雜苯(triazine)類光起始劑之具體例包含2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯[2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine]、2,4-雙(三氯甲基)-6-(1-對-二甲基胺基苯基-1,3-丁二烯基)-s-三氮雜苯[2,4-Bis(trichloromethyl)-6-(1-p-dimethylaminophenyl-1,3-butadienyl)-s-triazine]、2-三氯甲基-4-胺基-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯[2-trichloromethyl-4-amino-6-(p-methoxy)styryl-s-triazine]或上述化合物之任意組合。
苯乙酮類(acetophenone)化合物的具體例可為對二甲胺苯乙酮、α,α'-二甲氧基氧化偶氮苯乙酮、2,2'-二甲基-2-苯基苯乙酮、對-甲氧基苯乙酮、2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎啉代苯基)-1-丁酮或上述化合物之任意組合。
二咪唑類(biimidazole)化合物之具體例可包括2,2-雙(鄰-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-氟苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲基苯基)-4,4',5,5'- 四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(鄰-乙基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(對-甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2,2',4,4'-四甲氧基苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑或上述化合物之任意組合。
二苯基酮類(benzophenone)化合物之具體例可包含噻噸酮、2,4-二乙基噻噸酮、噻噸酮-4-碸、二苯基酮、4,4'-雙(二甲胺)二苯基酮、4,4'-雙(二乙胺)二苯基酮或上述化合物之任意組合。
前述之化合物可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，該光起始劑(C)可為1-[4-(苯基硫代)苯基]-辛烷-1,2-二酮2-(O-苯醯基肟)、1-[9-乙基-6-(2-甲基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-乙烷酮1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃甲氧基苯醯基)-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、乙烷酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜戊環基)甲氧基苯醯基}-9H-咔唑-3-取代基]-1-(O-乙醯基肟)、2,4-雙(三氯甲基)-6-對-甲氧基苯乙烯基-s-三氮雜苯、2-苄基-2-N,N-二甲胺-1-(4-嗎福啉代苯基)-1-丁酮、2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑、4,4'-雙(二乙胺)二苯基酮或上述化合物之任意組合。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，光起始劑(C)的使用量為10重量份至150重量份，較佳為15重量份至120重量份，且更佳為20重量份至100重量份。
有機溶劑(D)
有機溶劑(D)須可溶解前述之鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)及後述之顏料(E)，且有機溶劑(D)不與這些成份相互反應，並具有適當的揮發性。
有機溶劑(D)的具體例可包含乙二醇甲醚、乙二醇***、二甘醇甲醚、二甘醇***、二甘醇正丙醚、二甘醇正丁醚、三甘醇甲醚、三甘醇***、丙二醇甲醚、丙二醇***、一縮二丙二醇甲醚、一縮二丙二醇***、一縮二丙二醇正丙醚、一縮二丙二醇正丁醚、二縮三丙二醇甲醚、二縮三丙二醇***等之(聚)亞烷基二醇單烷醚溶劑；乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇***醋酸酯、丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇***醋酸酯等之(聚)亞烷基二醇單烷醚醋酸酯溶劑；二甘醇二甲醚、二甘醇甲***、二甘醇二***、四氫呋喃等之其他醚類溶劑；甲乙烷酮、環己酮、2-庚酮、3-庚酮等酮類溶劑；2-羥基丙酸甲酯、2-羥基丙酸乙酯等之乳酸烷酯溶劑；2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯(EEP)、乙氧基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基丙酸酯、乙酸乙酯、乙酸正丙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯、乙酸異丁酯、乙酸正戊酯、乙酸異戊酯、丙酸正丁酯、丁酸乙酯、丁酸正丙酯、丁酸異丙酯、丁酸正丁酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、丙酮酸正丙酯、 乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、2-氧基丁酸乙酯等之其他酯類溶劑；甲苯、二甲苯等之芳香族碳氫化合物；N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等之羧酸醯胺類溶劑。
前述之有機溶劑(D)可單獨一種或混合複數種使用。
較佳地，該有機溶劑(D)可為丙二醇甲醚醋酸酯或3-乙氧基丙酸乙酯。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該有機溶劑(D)之使用量為500重量份至5000重量份之間，較佳為1000重量份至4500重量份之間，更佳為1500重量份至4000重量份。
顏料(E)
本發明之顏料(E)可為無機顏料、有機顏料或其混合物。
該無機顏料可為有金屬氧化物或金屬錯鹽(metal complex salt)等之金屬化合物，其具體例可包含鐵、鈷、鋁、鎘、鉛、銅、鈦、鎂、鉻、亞鉛或銻等之金屬氧化物，以及上述金屬的複合氧化物(composite oxide)。
該有機顏料之具體例可包括C.I.顏料黃1、3、11、12、13、14、15、16、17、20、24、31、53、55、60、61、65、71、73、74、81、83、93、95、97、98、99、100、101、104、106、108、109、110、113、114、116、117、119、120、126、127、128、129、138、139、150、151、152、153、 154、155、156、166、167、168、175；C.I.顏料橙1、5、13、14、16、17、24、34、36、38、40、43、46、49、51、61、63、64、71、73；C.I.顏料紅1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、40、41、42、48：1、48：2、48：3、48：4、49：1、49：2、50：1、52：1、53：1、57、57：1、57：2、58：2、58：4、60：1、63：1、63：2、64：1、81：1、83、88、90：1、97、101、102、104、105、106、108、112、113、114、122、123、144、146、149、150、151、155、166、168、170、171、172、174、175、176、177、178、179、180、185、187、188、190、193、194、202、206、207、208、209、215、216、220、224、226、242、243、245、254、255、264、265；C.I.顏料紫1、19、23、29、32、36、38、39；C.I.顏料藍1、2、15、15：3、15：4、15：6、16、22、60、66；C.I.顏料綠7、36、37；C.I.顏料棕23、25、28；C.I.顏料黑1、7等。顏料(E)可單獨一種或混合複數種使用。
該顏料(E)的平均粒徑一般為10nm至200nm，較佳為20nm至150nm，更佳為30nm至130nm。
本發明之顏料(E)更可視實際需求，選擇性地使用分散劑，例如陽離子系界面活性劑、陰離子系界面活性劑、非離子系界面活性劑、兩性界面活性劑、聚矽氧烷系界面活性劑以及氟系界面活性劑。
該界面活性劑之具體例包含聚環氧乙烷十二烷基醚、聚環氧乙烷硬脂醯醚、聚環氧乙烷油醚等之聚環氧乙 烷烷基醚類；聚環氧乙烷辛基苯醚、聚環氧乙烷壬基苯醚等之聚環氧乙烷烷基苯醚類；聚乙二醇二月桂酸酯、聚乙二醇二硬脂酸酯等之聚乙二醇二酯類；山梨糖醇酐脂肪酸酯類；脂肪酸改質的聚酯類；三級胺改質的聚胺基甲酸酯類；由信越化學工業製造，KP系列之商品；道康寧東麗股份有限公司(Dow Corning Toray Co.,Ltd.)製造之商品，其型號為SF-8427；共榮社油脂化學工業製造，Polyflow系列之產品；得克姆股份有限公司(Tochem Products Co.,Ltd.)製造，F-Top系列之產品；由大日本印墨化學工業製造，Megafac系列之商品；由住友3M製造，Fluorade系列之商品；旭硝子製造之商品，其型號為Asahi Guard或Surflon。
基於鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該顏料(E)的使用量為60重量份至600重量份，較佳為80重量份至500重量份，更佳為100重量份至400重量份。
添加劑(F)
在不影響本發明功效的前提下，本發明的感光性樹脂組成物更可選擇性地進一步包含添加劑(F)。添加劑(F)的具體例可包含填充劑、前述鹼可溶性樹脂(A)以外之聚合物、密著促進劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑或防凝集劑。
該填充劑的具體例可包括玻璃或鋁等。
該聚合物的具體例可包括聚乙烯醇、聚乙二醇單烷基醚、聚氟丙烯酸烷酯或上述聚合物之任意組合。
該密著促進劑的具體例可包含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-環氧丙醇丙基三甲氧基矽烷、3-環氧丙醇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-甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷、3-硫醇基丙基三甲氧基矽烷或上述化合物之任意組合。
抗氧化劑的具體例可包括2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)、2,6-二-第三丁基苯酚或上述化合物之任意組合。
紫外線吸收劑的具體例可為2-(3-第三丁基-5-甲基-2-羥基苯基)-5-氯苯基疊氮、烷氧基苯酮(alkoxy phenone)或上述化合物的任意組合。
防凝集劑的具體例可包括聚丙烯酸鈉(sodium polyacrylate)等。
基於鹼可溶性樹脂(A)的總使用量為100重量份，該添加劑(F)之使用量為0重量份至5重量份，較佳為0.1重量份至4重量份，更佳為0.5重量份至3重量份。
彩色濾光片用之感光性樹脂組成物的製備
該彩色濾光片用之感光性樹脂組成物的製備是將前述之鹼可溶性樹脂(A)、具有乙烯性不飽和基之化合物(B)、光起始劑(C)、有機溶劑(D)及顏料(E)放置於攪拌器中攪拌，使其均勻混合成溶液狀態，必要時可選擇性地添加添加劑(F)。
彩色濾光片之製造方法
本發明亦提供一種彩色濾光片的形成方法，其係使用上述彩色濾光片用之感光性樹脂組成物來形成畫素層，以下亦將畫素層稱為畫素著色層。
本發明亦提供一種彩色濾光片，其係藉由使用上述彩色濾光片的形成方法來形成。
彩色濾光片的形成方法依序包含利用彩色濾光片用之感光性樹脂組成物來形成感光層的步驟、圖案曝光感光層以固化曝光區域的步驟、藉由鹼性顯影移除未曝光區域以形成圖案的步驟、再固化以形成畫素著色層的步驟以及濺鍍氧化銦錫(Indium Tin Oxide；ITO)保護膜等步驟。
前述形成感光層之步驟係藉由迴轉塗布、流延塗布或輥式塗布等塗布方式，在基板上塗佈前述溶液狀態的彩色濾光片用之感光性樹脂組成物。
上述基板可為用於液晶顯示裝置的無鹼玻璃、鈉鈣玻璃、硬質玻璃(派勒斯玻璃)、石英玻璃，以及附著有透明導電膜的此些玻璃，或是用於光電變換裝置(如固體攝影裝置)的基板(如：矽基板)。
此外，在基板上塗佈彩色濾光片用之感光性樹脂組成物前，基板上須先形成能隔離紅、綠、藍等畫素著色層的遮光用黑矩陣(black matrix)。
形成塗層之後，以減壓乾燥方式去除彩色濾光片用感光性樹脂組成物的大部分有機溶劑。然後，以預烤 (pre-bake)方式完全去除殘餘的有機溶劑，使其形成預烤塗膜。
上述減壓乾燥及預烤的操作條件可依各成份的種類、配合比率而異。減壓乾燥一般在0托(torr)至200托(torr)的壓力下進行1秒鐘至60秒鐘，而預烤一般在70℃至110℃下進行1分鐘至15分鐘。
前述之曝光步驟係以具有特定圖案的光罩對上述之預烤塗膜進行曝光。在曝光過程中所使用的光線較佳為g線、h線或i線等之紫外線，且用來提供紫外線的設備可為(超)高壓水銀燈及金屬鹵素燈。
前述之顯影步驟係將上述經曝光的預烤塗膜浸漬於溫度21℃至25℃的顯影液中，進行約15秒至5分鐘的顯影，以去除上述經曝光後之預烤塗膜中不需要的部分，藉以形成具有預定圖案的畫素著色層的半成品。
上述所使用的顯影液可以是由氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鉀、碳酸氫鉀、矽酸鈉、甲基矽酸鈉、氨水、乙胺、二乙胺、二甲基乙醇胺、氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、膽鹼、吡咯、呱啶或1,8-二氮雜二環-(5,4,0)-7-十一烯等鹼性化合物所構成之鹼性水溶液。
該顯影液之濃度一般可為0.001重量百分比至10重量百分比，較佳為0.005重量百分比至5重量百分比之間，更佳為0.01重量百分比至1重量百分比。
前述之再固化步驟係用水清洗基板(其中基板上具有畫素著色層的半成品，且其具有預定圖案)，以清除上述 經曝光後之預烤塗膜中不需要的部分。然後，用壓縮空氣或壓縮氮氣乾燥上述具有預定圖案的畫素著色層的半成品。接著，利用加熱板或烘箱等加熱裝置對上述具有預定圖案的畫素著色層的半成品進行後烤(post-bake)處理，加熱溫度可為150℃至250℃。若使用加熱板時，其加熱時間為5分鐘至60分鐘。若使用烘箱時，其加熱時間則為15分鐘至150分鐘。經後烤處理後，固定上述具有預定圖案的畫素著色層之半成品的圖案，以形成畫素著色層。
重覆上述步驟，依序在基板上形成紅、綠、藍等畫素著色層。
前述濺鍍ITO保護膜之步驟係在220℃至250℃之真空環境中，藉由濺鍍製程在前述畫素著色層的表面上形成ITO保護膜。必要時，對該ITO保護膜進行蝕刻與佈線處理，並在ITO保護膜之表面塗佈液晶配向膜，藉以形成具有畫素層的彩色濾光片。
液晶顯示器之製備方法
本發明亦提供一種液晶顯示器，其包含前述之彩色濾光片。
液晶顯示器是藉由將上述之彩色濾光片及設置有薄膜電晶體(thin film transistor；TFT)的基板作對向配置，並且在上述兩者之間設置間隙(晶胞間隔；cell gap)。然後，以黏著劑貼合彩色濾光片與上述基板的周圍部分並且留下注入孔。接著，在基板表面以及黏著劑所分隔出的間隙內 由注入孔注入液晶，並封住注入孔，以形成液晶層。之後，將偏光板設置在彩色濾光片中接觸液晶層的另一側與基板中接觸液晶層的另一側，而可製成液晶顯示器。
上述之液晶可為液晶化合物或液晶組成物，此處並未特別限定。
再者，彩色濾光片中所使用的液晶配向膜是用來限制液晶分子的配向，且其沒有特別的限制，舉凡無機物或有機物任一者均可，並且本發明並不限於此。
以下利用數個實施方式以說明本發明之應用，然其並非用以限定本發明，本發明技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。
製備鹼可溶性樹脂(A)
以下係根據第1表製備合成例A-1至A-14之鹼可溶性樹脂。
合成例A-1
在一容積1000毫升之四頸錐瓶上設置氮氣入口、攪拌器、加熱器、冷凝管及溫度計。導入氮氣後，將45重量份之2-甲基丙烯醯乙氧基丁二酸酯(以下簡稱為 HOMS)、1重量份之3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷(以下簡稱為MPTMS)、3重量份之3-(甲基丙烯醯甲氧基)氧雜環丁烷(以下簡稱為OXMA)、11重量份之雙環戊烯基丙烯酸酯(以下簡稱為FA-511A)、20重量份之苯乙烯(以下簡稱為SM)、5重量份之苯甲基甲基丙烯酸酯(以下簡稱為BzMA)及15重量份之甲基丙烯酸甲酯(以下簡稱為MMA)溶解於200重量份之3-乙氧基丙酸乙酯(以下簡稱為EEP)中，其中單體之入料方式為連續添加。
攪拌均勻後，將油浴的溫度提升至100℃。然後，將4重量份的聚合起始劑2,2'-偶雙氮-2-甲基丁腈(以下簡稱為AMBN)溶解於EEP中，並以五等分的分量於一小時內間隔添加至四頸錐瓶中。
聚合過程的反應溫度維持於100℃。經過6小時後，將聚合產物自四頸錐瓶中取出，並將溶劑脫揮，即可製得鹼可溶性樹脂(A-1)。
合成例A-2至A-14
合成例A-2至A-14係使用與合成例A-1之鹼可溶性樹脂的製作方法相同之製備方法，不同之處在於合成例A-2至A-14係改變鹼可溶性樹脂中原料的種類與使用量及聚合條件，且其配方及聚合條件如第1表所示，在此不另贅述。
製備感光性樹脂組成物
以下係根據第2及3表製備實施例1至12及比較 例1至8之感光性樹脂組成物。
實施例1
將100重量份之鹼可溶性樹脂(A-1)、20重量份如式(V-1)所示之烷氧基改質之第一化合物(其中n為6，以下簡稱為B-1-1)、10重量份之二季戊四醇六丙烯酸酯(以下簡稱為B-3-1)、3重量份之2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-嗎啉代-1-丙酮(以下簡稱為C-1)、3重量份的2,2'-雙(2,4-二氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基二咪唑(以下簡稱為C-2)、4重量份的4,4'-雙(二乙胺)二苯甲酮(以下簡稱為C-3)、60重量份之C.I.Pigment R254/C.I.Pigment Y139=80/20之顏料(以下簡稱為E-1)以及0.1重量份之2,2-硫代雙(4-甲基-6-第三丁基苯酚)(以下簡稱為F-2)加至500重量份之3-乙氧基丙酸乙酯(以下簡稱為D-1)中，並且以搖動式攪拌器(shaking type stirrer)攪拌均勻後，即可製得實施例1的感光性樹脂組成物。所得之感光性樹脂組成物以下述耐鹼液性及高精細度的圖案直線性之評價方式進行評價，所得結果如第2表所示。
實施例2至12及比較例1至8
實施例2至12及比較例1至8係使用與實施例1之感光性樹脂組成物的製作方法相同之製備方法，不同之處在於實施例2至12及比較例1至8係改變感光性樹脂組成物中原料的種類及使用量，且其配方及評價結果分別如第2及3表所示，在此不另贅述。
評價方式 1. 耐鹼液性
將上述實施例1至12及比較例1至8之感光性樹脂組成物以旋轉塗佈的方式塗佈在長寬均為100毫米的玻璃基板上。然後，於約100毫米汞柱(mmHg)的壓力下進行減壓乾燥。經過30秒鐘後，將玻璃基板置於80℃下預烤2分鐘，以形成膜厚為2.5微米之預烤塗膜。
接著，使用曝光機(Canon製造，型號為PLA-501F)以100毫焦/平方公分(mJ/cm2)的紫外光照射上述的預烤塗膜。曝光後，以235℃後烤30分鐘，即可在玻璃基板上形成膜厚為2.0微米的感光性樹脂層。
以色度計(大塚電子公司製，型號MCPD)測定感光性樹脂層之色度(L*，a*，b*)。然後，將感光性樹脂層浸漬於23℃的鹼液(氫氧化鉀，其濃度為0.5重量%)中。經過60分鐘後，再次測定其色度，以下式(X)計算感光性樹脂層的耐鹼液性色差(△Eab*)，並依據下列基準進行評價：△Eab*=[(△L)2+(△a)2+(△b)2]1/2 式(X)
☆：△Eab*<1。
◎：1≦△Eab*<2。
○：2≦△Eab*<4。
△：4≦△Eab*<6。
×：6≦△Eab*。
2. 高精細度的圖案直線性
將上述實施例1至12及比較例1至8之感光性樹脂組成物以旋轉塗佈的方式塗佈在長寬均為100毫米的玻璃基板上。然後，於約100毫米汞柱(mmHg)的壓力下進行減壓乾燥。經過30秒鐘後，將玻璃基板置於80℃下預烤2分鐘，以形成膜厚為2.5微米之預烤塗膜。
接著，隔著具有25微米寬[間距(pitch)為50微米)之條狀圖案的光罩，使用曝光機(Canon製造，型號為PLA-501F)以300毫焦/平方公分(mJ/cm2)的紫外光照射上述的預烤塗膜。曝光後，將預烤塗膜浸漬於23℃的顯影液中。經過2分鐘後，以純水洗淨預烤塗膜，並以200℃對預烤塗膜進行後烤。經過80分鐘後，即可在玻璃基板上形成膜厚為2.0微米的感光性樹脂層。
然後，利用光學顯微鏡觀察所製得之感光性樹脂層中的條狀圖案，基於條狀圖案之總數為100%，計算條狀圖案具有良好直線性之數量的百分比(P)，並依據下列基準進行評價：☆：95%≦P。
◎：90%≦P<95%。
○：80%≦P<90%。
△：70%≦P<80%。
×：P≦70%。
由第2及3表之結果可知，當前述鹼可溶性樹脂(A)中之具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)包含具有如式(I) 所示之結構的不飽和單體時，所製得之感光性樹脂組成物具有良好之高精細度的圖案直線性。
其次，當鹼可溶性樹脂(A)中之具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)包含具有如式(IV)所示之結構的不飽和單體時，所製得之感光性樹脂組成物具有良好之耐鹼液性。
此外，當具有乙烯性不飽和基之化合物(B)包含烷氧基改質之第一化合物(B-1)時，所製得之感光性樹脂組成物具有良好之耐鹼液性。當具有乙烯性不飽和基之化合物(B)包含己內酯改質之第二化合物(B-2)時，所製得之感光性樹脂組成物則具有良好之高精細度的圖案直線性。
需補充的是，本發明雖以特定的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或特定儀器作為例示，說明本發明之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用，惟本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者可知，本發明並不限於此，在不脫離本發明之精神和範圍內，本發明之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物及其應用亦可使用其他的化合物、組成、反應條件、製程、分析方法或儀器進行。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，在本發明所屬技術領域中任何具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (12)

  1. 一種彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，包含：一鹼可溶性樹脂(A)；具有乙烯性不飽和基之化合物(B)；一光起始劑(C)；一有機溶劑(D)；以及一顏料(E)，且其中該鹼可溶性樹脂(A)係由具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)、具有氧雜環丁烷基(oxetanyl)之乙烯性不飽和單體(a3)，以及該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)及具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)以外之其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)所共聚合而得。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，其中該具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)包含具有如下式(I)所示之結構的不飽和單體： 於該式(I)中，該X1代表氫原子或甲基；該X2及X3分別獨立地代表苯基、碳數為1至12之烷基、碳數為1至6之烷氧基或如下式(II)所示之基團；該X4代 表碳數為1至6之烷基或如下式(III)所示之基團；該a代表1至6之整數；該b代表1至150之整數；當b大於1時，複數個X2為相同或不同，且複數個X3為相同或不同： 於該式(II)中，該X5、X6與X7分別獨立地代表苯基或碳數為1至12之烷基；該d代表2至13之整數；當d大於1時，複數個X6為相同或不同，且複數個X7為相同或不同；於該式(III)中，該X8、X9及X10分別獨立地代表苯基或碳數為1至12之烷基。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，其中該具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)包含具有如下式(IV)所示之結構的不飽和單體： 於該式(IV)中，該X11、X12分別獨立地代表氫原子或碳數為1至4之烷基；該X13、X14、X15及X16分 別獨立地代表氫原子、氟原子、苯基、碳數為1至4之烷基或碳數為1至4之全氟烷基；且該e代表1至6之整數。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，基於該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、該具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)、該具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)，以及該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)、該具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)及該具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)以外之該其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的總使用量為100重量份，該具有羧酸基之乙烯性不飽和單體(a1)的使用量為15重量份至55重量份，該具有矽烷基之乙烯性不飽和單體(a2)的使用量為1重量份至15重量份，該具有氧雜環丁烷基之乙烯性不飽和單體(a3)的使用量為3重量份至30重量份，且該其他可共聚合之乙烯性不飽和單體(a4)的使用量為0重量份至81重量份。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，其中該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)包含一烷氧基改質之第一化合物(B-1)、一己內酯改質之第二化合物(B-2)或上述化合物之組合。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片用之感光 性樹脂組成物，其中該烷氧基改質之第一化合物(B-1)係選自於如下式(V)所示之化合物、如下式(VI)所示之化合物、如下式(VII)所示之化合物及上述化合物之任意組合所組成之一族群： 於該式(V)至該式(VII)中，該Y1分別獨立地代表 或；該Y2分別獨立地代表 丙烯醯基、甲基丙烯醯基或氫原子；該Y3分別獨立地代表氫原子、碳數為1至6之烷基或碳數為6至12之芳香基；於該式(V)中，該丙烯醯基及該甲基丙烯醯基的總數量為5或6；於該式(VI)中，該丙烯醯基及該甲基丙烯醯基的總數量為3或4；於該式(VII)中，該丙烯 醯基及該甲基丙烯醯基的總數量為3；該f分別獨立地代表0至6的整數，且該f的總和為3至24；該g分別獨立地代表0至6的整數，且該g的總和為2至16；該h分別獨立地代表0至10的整數，且該h的總和為3至30；且該i代表0至3的整數。
  7. 如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，其中該己內酯改質之第二化合物(B-2)具有如下式(VIII)所示之化合物： 於該式(VIII)中，該Y4及該Y5分別獨立地代表氫原子或甲基；該m代表1至2之整數；該j代表1至6之整數；該k代表0至5之整數；且該j和該k之總和為2至6。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，基於該鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該具有乙烯性不飽和基之化合物(B)的使用量為30 重量份至300重量份，該光起始劑(C)之使用量為10重量份至150重量份，該有機溶劑(D)之使用量為500重量份至5000重量份，且該顏料(E)之使用量為60重量份至600重量份。
  9. 如申請專利範圍第5項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物，基於該鹼可溶性樹脂(A)之總使用量為100重量份，該烷氧基改質之第一化合物(B-1)之使用量為20重量份至200重量份，且該己內酯改質之第二化合物(B-2)之使用量為6重量份至60重量份。
  10. 一種彩色濾光片之製造方法，係利用如申請專利範圍第1至9項中之任一項所述之彩色濾光片用之感光性樹脂組成物形成一畫素層。
  11. 一種彩色濾光片，係藉由如申請專利範圍第10項所述之彩色濾光片之製造方法製得。
  12. 一種液晶顯示器，包含如申請專利範圍第11項所述之彩色濾光片。
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