一种用于间隙子的光敏树脂组合物及由其制成的间隙子的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种用于间隙子的光敏树脂组合物和由其制成的间隙子，更具体地， 设及一种光敏树脂组合物，所述光敏树脂组合物用于形成具有优异弹性恢复力且在外部压 力下具有减小变形的间隙子，从而可被应用于图像显示装置，W及由其制成的间隙子。
【背景技术】
[0002] 通常，为了保持在图像显示装置中上下基板之间的恒定间隔，具有预定直径的二 氧化娃微珠或塑料微珠已被使用。然而，当此类微珠被随机分散在基板上并置于像素内部 时，可能会出现一些问题，例如开口率降低、漏光等。为了解决上述问题，倾向于在图像显示 装置内使用一种通过光刻法形成的间隙子，并且目前在大多数图像显示装置中使用的间隙 子是通过光刻法形成。
[0003] 通过光刻法形成间隙子的方法可包括，将光敏树脂组合物涂到基板上，通过掩模 用紫外线照射所述基板并显影，W便在基板的期望位置形成与在掩模上形成的图案一致的 间隙子。
[0004] 近年来，由于智能手机和平板电脑的普及，对触控面板的需求增加，基本特性如间 隙子的弹性恢复率W保持彩色滤光片基板与包括在图像显示装置中的阵列基板之间的恒 定间隔，W及期望的硬度W防止被施加了外部压力的像素中的变形，是必需的。然而，虽然 传统的光敏树脂组合物用于形成间隙子可充分地显示出所述弹性恢复率，但是可使得在外 部压力下像素中无变形的硬度仍未达到令人满意的水平。 阳0化]在运方面，日本专利，公开公布号1999-133600,公开了一种用于间隙子的光敏树 脂组合物，其包括作为粘合剂树脂的具有簇基和缩水甘油酸基团的共聚树脂。根据日本专 利公开公布号1999-133600所述的组合物可确保耐热尺寸稳定性和强度在期望的水平，但 是，仍然不能满足期望的弹性恢复率和强度。
[0006] 现有技术文献
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1:日本公开专利第1999-133600号
【发明内容】
[0009] 技术课题
[0010] 因此，本发明的目的在于提供一种用于形成间隙子的光敏树脂组合物，其交联密 度在加热过程中迅速增加。
[0011] 此外，本发明的另一个目的在于提供一种用于形成间隙子的光敏树脂组合物，其 具有优良的弹性恢复率和可使得在外部压力下像素中变形减小的优良硬度。
[0012] 进一步地，本发明的又一个目的在于提供一种间隙子，其通过将上述用于形成间 隙子的光敏树脂组合物W预定图案涂到基板并固化而形成。
[0013] 另外，本发明的还一个目的在于提供一种包括上述间隙子的图像显示装置。
[0014] 技术手段
[0015] 1用于形成间隙子的光敏树脂组合物，包括碱溶性树脂、光聚合性化合物、光聚合 引发剂和溶剂，其中所述碱溶性树脂是一种共聚树脂，包括：(A-1)具有不饱和键和簇基的 化合物，（A-2)至少一种如下式1和式2表示的化合物，W及（A-3)如下的式3表示的化合 物：
[0016]式1 :
[0017]
[0018](其中，R1是氨，或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的环烷基或烷基； R2是单键或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的亚烷基或亚环烷基；并且R1和 R2可W各自独立地被径基取代）
[0019]式2:
[0020]
[0021] (其中，R1是氨，或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的环烷基或烷基； R2是单键或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的亚烷基或亚环烷基；并且R1和 R2可W各自独立地被径基取代）
[0022] 式 3 :
[0023]
[0024](其中，R1是氨，或具有1~10个碳原子的烷基或具有3~10个碳原子的环烷基， 其中所述烷基或环烷基可各自独立地包括杂原子，R2和R3各自独立地为具有1~20个碳 原子的直链或支链亚烷基，且R1、R2和R3可W各自独立地被径基取代）。
[0025] 2根据上述（1)的化合物，其中式3中的R1是选自由氨、甲基、乙基、正丙基、异丙 基、正下基、仲下基、叔下基、径甲基、1-径乙基、2-径乙基、1-径基-正丙基、2-径基-正丙 基、3-径基-正丙基、1-径基-异丙基、2-径基-异丙基、1-径基-正下基、2-径基-正下 基、3-径基-正下基和4-径基-正下基基团组成的组中的任何一种。
[0026] 3根据上述（1)的化合物，其中，式3中的R2和R3各自独立地是选自由亚甲基、亚 乙基、亚丙基、亚下基、四亚甲基、乙基亚乙基和五亚甲基基团组成的组中的任何一种。
[0027] 4根据上述（1)的化合物，其中，所述（A-3)化合物是选自由：丙締酸-2-径乙基 缩水甘油酸；甲基丙締酸-2-径乙基缩水甘油酸；丙締酸-4-径下基缩水甘油酸；甲基丙締 酸-4-径下基缩水甘油酸；丙締酸-6-径己基缩水甘油酸；甲基丙締酸-6-径己基缩水甘油 酸；2-丙酸-2-(2-环氧乙基乙氧基）乙酸；和2-丙酸-4-(4-环氧乙基下氧基）下酸组成 的组中的至少一种。
[0028] 5根据上述（1)的化合物，其中，所述碱溶性树脂包括W摩尔计的5% -80%所述 (A-1)化合物衍生的结构单元、W摩尔计的10% -85%所述（A-2)化合物衍生的结构单元， W及W摩尔计的10% -85 %所述（A-3)化合物衍生的结构单元。
[0029] 6-种间隙子，采用根据权利要求1至5任意一项中用于形成间隙子的光敏树脂组 合物所制成。
[0030] 7 -种图像显示装置，包括根据上述（6)的间隙子。
[0031] 技术效果
[0032] 根据本发明用于形成间隙子的所述光敏树脂组合物，包括具有至少两个活性彼此 不同的环氧取代基的碱溶性树脂。其中，当所述光敏树脂组合物包括的环氧取代基具有高 活性时，特别是脂肪族环氧基，在各种工艺的加热条件下发生开环反应用于制造间隙子。因 此，所制成的间隙子可具有显著增加的交联密度，因此获得优异的机械特性。
[0033] 此外，根据本发明用于形成间隙子的所述光敏树脂组合物制成的所述间隙子，可 具有高弹性恢复率和使得在外部压力下像素中变形减小的硬度。
【具体实施方式】
[0034] 本发明公开了一种用于形成间隙子的光敏树脂组合物，包括碱溶性树脂、光聚合 性化合物、光聚合引发剂和溶剂，其中，所述碱溶性树脂为共聚合树脂，包括：(A-1)具有不 饱和键和簇基的化合物，（A-2)至少一种由式1和式2表示的化合物，W及（A-3)由式3表 示的化合物，由此可W制造出具有高弹性恢复率和使得在外部压力下像素中的变形减小的 硬度的间隙子。
[0035] 在下文中，将参考附图进行详细描述本发明示例性实施例。
[0036] <碱溶性树脂（A)〉
[0037] 所述碱溶性树脂可具有光或热活性W及碱溶性，并且可作为本发明组合物中各成 分的分散溶剂反应。
[0038] 本发明碱溶性树脂可具有脂环族环氧基和脂肪族环氧基。运里，"脂环族"是指具 有环但不是芳族环的控，而"脂肪族"是指具有直链或支链的线型结构的控。相应地，脂环 族环氧基是指其中环氧基与环偶联的结构，而脂肪族环氧基则是指其中环氧基团与线型碳 链偶联的结构。
[0039] 由于所述脂肪族环氧基团是高反应性的，因此在间隙子的形成过程中在加热条件 下开环反应进行从而迅速加光敏树脂组合物的交联密度。
[0040] 根据本发明所述碱溶性树脂的实施例，可W是共聚树脂，包括：(A-1)具有不饱和 键和簇基的化合物；(A-2)至少一种如下式1和式2表示的化合物；和（A-3)如下式3表示 的化合物。
[0041]式1:
[0042]
[0043] (其中，R1是氨，或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的环烷基或烷基； R2是单键或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的亚烷基或亚环烷基；并且R1和 R2可W各自独立地被径基取代）
[0044] 式 2 :
[0045]
[0046] (其中，R1是氨，或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的环烷基或烷基； R2是单键或具有1~20个碳原子且包括或不包括杂原子的亚烷基或亚环烷基；并且R1和 R2可W各自独立地被径基取代）
[0047] 式 3 :
[0048]
[0049] (其中，R1是氨，或具有1~10个碳原子的烷基或具有3~10个碳原子的环烧 基，并且所述烷基或环烷基可各自独立地包括杂原子，
[0050] R2和R3各自独立地为具有1~20个碳原子的直链或支链亚烷基，且
[0051] R1、R2和R3可进一步各自独立地被径基取代）。
[0052] 在式3中，所述杂原子没有具体限制但可包括，例如，氮、氧和硫原子中的至少一 种。
[0053] (A-1)具有不饱和键和簇基的化合物
[0054] 具有不饱和键和簇基的化合物没有特别限制，只要它是具有聚合性不饱和双键的 簇酸化合物，并且作为具体的例子，可包括在分子中具有两个或两个W上簇基基团的多元 簇酸，如不饱和一元簇酸、不饱和二元簇酸或不饱和=元簇酸。
[0055] 所述不饱和一元簇酸可包括，例如，丙締酸、甲基丙締酸、下締酸等。
[0056] 所述不饱和多元簇酸可包括，例如，马来酸、富马酸、巧康酸、中康酸、衣康酸等。
[0057] 所述多元簇酸可W是酸酢，且所述不饱和多元簇酸酢可W包括，例如，马来酸酢、 衣康酸酢、巧康酸酢等。
[0058] 此外，所述不饱和多元簇酸可W是其单（2-甲基丙締酷氧基烷基）醋并可W包括， 例如，班巧酸单（2-丙締酷氧基乙基）醋、班巧酸单（2-甲基丙締酷氧基乙基）醋、邻苯二 甲酸单（2-丙締酷氧基乙基）醋、邻苯二甲酸单（2-甲基丙締酷氧基乙基）醋，等等。
[0059] 所述不饱和多元簇酸可W是在其两端具有二簇基聚合物的单（甲基）丙締酸醋， 并且可w包括，例如，《-簇基聚己内醋单丙締酸醋、簇基聚己内醋单甲基丙締酸醋等。
[0060] 此外，所述不饱和多元簇酸可W是在同一分子中包括径基和簇基的不饱和丙締酸 醋，并且可包括，例如，a-(径甲基）丙締酸等。
[0061] 其中，丙締酸、甲基丙締酸、马来酸酢等因具有高共聚活性被优选使用。
[0062] 根据本发明具有不饱和键和簇基的所述化合物，可W单独使用或将其两种或两种 W上组合使用。
[0063] (A-2)至少一种由式1和2表示的化合物
[0064] 根据本发明的至少一种由式1和2表示的化合物，可W是包括聚合性不饱和键和 用于增加交联密度的环氧基的化合物。 W65] 在式1和2中，R1更具体的实例可W各自独立地包括氨；烷基，如甲基、乙基、正 丙基、异丙基、正下基、仲下基或叔下基等；含径基的烷基如径甲基、1-径乙基、2-径乙基、 1-径基-正丙基、2-径基-正丙基、3-径基正丙基、1-径基异丙基、2-径基异丙基、1-径 基-正下基、2-径基-正下基、3-径基-正下基或4-径基-正下基等。其中，R1可各自独 立地是氨、甲基、径甲基、1-径乙基或2-径乙基，更优选为氨或甲基。
[0066] 在式1和2中，R2更具体的实例可W各自独立地包括单键；亚烷基，如亚甲基、亚 乙基或亚丙基等；包括杂原子的亚烷基，如氧亚甲基、氧亚乙基、氧亚丙基、硫亚甲基、硫亚 乙基、硫亚丙基、氨亚甲基、氨亚乙基或氨亚丙基等。其中，R2优选为单键、亚甲基、亚乙基、 氧亚甲基或氧亚乙基。具体地，更优选使用所述单键或氧亚乙基。根据本发明，如果R2是 单键，运