化合物、包含其的颜料分散体、感光性树脂组合物、感光性树脂层及滤色器的制作方法

本公开涉及作为颜料增效剂的化合物或其盐、包含其的颜料分散体、包含颜料增效剂作为着色剂的感光性树脂组合物、作为感光性树脂组合物的固化产物的感光性树脂层以及包含感光性树脂层的滤色器。

背景技术：

1、在多种显示器中，液晶显示装置具有轻、薄、成本低、运行时功耗低以及与集成电路的粘合性得到改善的优点，并且已被更广泛地用于笔记本电脑、监视器和tv屏幕。液晶显示装置包括：下基板，其上形成有黑色矩阵、滤色器和ito像素电极；以及上基板，其上形成有包括液晶层、薄膜晶体管和电容器层的有源电路部以及ito像素电极。通过以预定顺序依次堆叠多个通常由诸如红（r）、绿（g）和蓝（b）等的三原色形成的滤色器在像素区域中形成滤色器，从而形成各像素，并且在透明基板上以预定图案配置黑色矩阵层，以在像素之间形成边界。

2、作为形成滤色器的方法之一的颜料分散法，通过诸如在包括黑色矩阵的透明基板上涂布包含着色剂的光可聚合组合物、对所形成的图案进行曝光、用溶剂去除未曝光部分以及对其进行热固化等的一系列工艺的反复操作，来提供着色薄膜。根据颜料分散法的用于制造滤色器的着色感光性树脂组合物通常包含碱溶性树脂、光可聚合单体、光聚合引发剂、环氧树脂、溶剂、其他添加剂等。颜料分散法被积极地应用于制造诸如移动电话、笔记本电脑、监视器和tv等的lcd。

3、图像传感器是在便携式手机相机或dsc（数码静态相机）中用于拍摄图像的部分，并且可以根据制造工艺和应用方法分类为电荷耦合装置（ccd）图像传感器和互补金属氧化物半导体（cmos）图像传感器。用于电荷耦合装置图像传感器或互补金属氧化物半导体图像传感器的彩色成像装置包括滤色器，所述滤色器各自具有混合红、绿和蓝原色的滤色段，并且对颜色进行分离。近年来安装在彩色成像装置中的滤色器的图案尺寸为2 μm或更小，是用于lcd的常规滤色器图案尺寸的1/100至1/200。因此，分辨率的提高和图案残留的减少是决定装置性能的重要因素。

4、同时，在由颜料型感光性树脂组合物制造的滤色器中，存在由颜料粒径引起的亮度和对比度方面的限制。此外，就用于图像传感器的彩色成像装置而言，为了形成精细图案需要更小的分散粒径。为了满足这些要求，已尝试通过代替颜料引入不形成颗粒的染料，制备适合染料的感光性树脂组合物，从而实现亮度和对比度得到改善的滤色器。然而，就染料而言，由于与颜料相比，诸如耐光性和耐热性等的耐久性较差，因此存在亮度降低的担忧。

技术实现思路

1、技术问题

2、一个实施方式是提供能够实现超薄超精细图案化的新结构增效剂化合物或其盐。

3、另一个实施方式是提供包含所述化合物或其盐的颜料分散体。

4、另一个实施方式是提供包含所述化合物或其盐的感光性树脂组合物。

5、另一个实施方式是提供使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层。

6、另一个实施方式是提供包括感光性树脂层的滤色器。

7、技术方案

8、一个实施方式提供由化学式1a或化学式1b表示的化合物或其盐。

9、[化学式1a]

10、

11、在化学式1a中，

12、m为cu、zn、co、al、ga、in、ca、mo、mg或zr，

13、l1为取代或未取代的c1至c20亚烷基、酰胺基（-c(=o)nra-，其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）或-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基），

14、l2为单键、取代或未取代的c1至c20亚烷基、醚基（-o-）、-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20亚芳基或它们的组合，

15、r1为酸性基团（acidic group），并且

16、n1至n4各自独立地为1至4的整数，

17、[化学式1b]

18、

19、在化学式1b中，

20、m为cu、zn、co、al、ga、in、ca、mo、mg或zr，

21、l1为单键、取代或未取代的c1至c20亚烷基、酰胺基（-c(=o)nra-，其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）、-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）或者取代或未取代的c6至c20亚芳基，

22、r1为碱性基团（basic group），并且

23、n1至n4各自独立地为1至4的整数。

24、酸性基团可以为-so3-、羧基、磷酸基或膦酸基。

25、在化学式1a中，-n(ra)-可以由化学式n表示。

26、[化学式n]

27、

28、在化学式n中，

29、l5为取代或未取代的c1至c10亚烷基，并且

30、r5为酸性基团。

31、化学式1a可以由化学式2a表示。

32、[化学式2a]

33、

34、在化学式2a中，

35、m为cu、zn、co、al、ga、in、ca、mo、mg或zr，

36、l1为取代或未取代的c1至c20亚烷基、酰胺基（-c(=o)nra-，其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）或-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基），

37、l2为单键、取代或未取代的c1至c20亚烷基、醚基（-o-）、-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）、取代或未取代的c1至c20烷氧基、取代或未取代的c6至c20亚芳基或它们的组合，

38、r1为酸性基团，并且

39、n1至n4各自独立地为1至4的整数。

40、碱性基团可以由-nrbrc（其中，rb和rc各自独立地为氢原子或者取代或未取代的c1至c20烷基）、化学式b-1、化学式b-2、化学式b-3、化学式b-4或化学式b-5表示。

41、[化学式b-1]

42、

43、[化学式b-2]

44、

45、[化学式b-3]

46、

47、[化学式b-4]

48、

49、[化学式b-5]

50、

51、在化学式b-1至化学式b-5中，

52、rd至rl各自独立地为氢原子或者取代或未取代的c1至c20烷基。

53、在化学式b-3和b-4中，rf至ri可以各自独立地为氢原子或者取代或未取代的c1至c20烷基。

54、化学式1b可以由化学式2b表示。

55、[化学式2b]

56、

57、在化学式2b中，

58、m为cu、zn、co、al、ga、in、ca、mo、mg或zr，

59、l1为单键、取代或未取代的c1至c20亚烷基、酰胺基（-c(=o)nra-，其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）-n(ra)-（其中，ra为氢原子或者取代或未取代的c1至c10烷基）或者取代或未取代的c6至c20亚芳基，

60、r1为碱性基团，并且

61、n1至n4各自独立地为1至4的整数。

62、化合物或其盐可以由化学式3至化学式12中的任一个表示。

63、[化学式3]

64、

65、[化学式4]

66、

67、[化学式5]

68、

69、[化学式6]

70、

71、[化学式7]

72、

73、[化学式8]

74、

75、[化学式9]

76、

77、[化学式10]

78、

79、[化学式11]

80、

81、[化学式12]

82、

83、化合物或其盐可以为颜料增效剂。

84、化合物或其盐可以为蓝色颜料增效剂。

85、另一个实施方式提供包含所述化合物或其盐以及颜料的颜料分散体。

86、颜料可以为蓝色颜料。

87、颜料可以为蓝色颜料和紫色颜料。

88、颜料分散体还可以包含分散剂、分散树脂（dispersion resin）以及溶剂。

89、基于颜料分散体的总量，颜料分散体可以包含0.5 wt%至5 wt%的化合物或其盐、5wt%至20 wt%的颜料、1 wt%至5 wt%的分散剂、3 wt%至10 wt%的分散树脂以及余量的溶剂。

90、另一个实施方式提供了感光性树脂组合物，其包含：化合物或其盐和颜料，所述化合物或其盐和颜料作为着色剂，并且还包含粘合剂树脂、可聚合化合物（polymerizablecompound）、聚合引发剂以及溶剂。

91、另一个实施方式提供了使用感光性树脂组合物制造的感光性树脂层。

92、另一个实施方式提供了包括感光性树脂层的滤色器。

93、在以下详细描述中包括本发明的其他实施方式。

94、有益效果

95、根据一个实施方式的化合物或其盐为蓝色颜料增效剂（颜料分散助剂），并且最终可以实现能够进行超薄超精细图案化的彩色抗蚀剂（color resist）和cmos图像传感器。