专利名称：黑色阻剂用感光性树脂组合物及滤色器遮光膜的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于在透明基板上形成细微遮光膜的碱性水溶液显像型的黑色阻剂用感光性树脂组合物及用其所形成的滤色器遮光膜。
背景技术：
滤色器通常是在玻璃、塑胶片等透明基板的表面形成黑色矩阵(black matrix), 接着将红、绿、蓝等3种以上的不同色相依照顺序以条纹状或马赛克状等有色图案形成。黑色矩阵发挥了通过抑制各色间的混色而提升对比或防止因光外漏所造成的TFT错误动作的作用，而称为遮光膜。滤色器的代表性制造方法有，将含有颜色材料的光聚合性组合物涂布于透明基板上，并重复进行图像的曝光、显像、因应需要的硬化而形成滤色器图像的颜料分散法。此方法因会提高滤色器像素的位置、膜厚等的精度，且耐光性/耐热性等耐久性优良，针孔等的缺陷少，而广泛采用。近年，为了达成高明彩化/高精细化，滤色器相关材料之一的树脂黑色矩阵比以往更加要求高遮光化、厚膜化。此外，最近，其又因不需曝光，可仅将着色材料涂布于需要部分的喷墨方式来制造滤色器而备受瞩目。因该喷墨方式将黑色矩阵本身作为间隔壁使用而需要厚膜化。另外，为了提升面板性能、降低成本，也也检讨了滤色器的多种型态，树脂黑色矩阵被要求厚膜化的机会比以前多。然而，随着树脂黑色矩阵的膜厚的增大，曝光部分的对于膜厚方向的架桥密度的差异也扩大，因此，更加难以得到达成高感光度化且良好形状的黑色图案。另外，在其后的热烧成过程中，因有曝光部分的对于膜厚方向的架桥密度的差异，故在涂膜表面和基板附近的热硬化收缩产生差异，而使涂膜表面粗糙度增大且表面平滑性也恶化，对其后的红、蓝及绿的各像素的形成造成不良影响。虽可通过变更曝光条件和热烧成条件而防止表面粗糙度增大，但因其很可能损害图案化特性和信赖性而不为最佳方案。专利文献1中报告，加入丙烯酸类共聚合物作为碱可溶性树脂的黑色阻剂在厚度 Iym以上的厚膜中，对抑制皱折有效。然而，实施例中，因加入不具光反应性基团的丙烯酸类共聚合物作为碱可溶性树脂，所以在低曝光量和过度显像等制程条件为严格时，在高感光度化、显像密着性上有极限存在。专利文献2中揭示，多官能丙烯酸酯中，多官能丙烯酸酯所具有的乙烯性双键使得少量的多元巯基化合物进行迈克尔加成(Michael addition)而得树枝状聚合物，该树枝状聚合物是以作为UV硬化型墨水材料而具有潜在价值。在此处，树枝状聚合物也称为树枝状聚合物(dendrimer)或多分歧聚合物。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本特开2007-286478号公报[专利文献2]国际公开2008/47620号公报
发明内容
(发明欲解决的课题)所以，本发明的目的为提供一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，该组合物解决了所述问题，即使其为1.2μπι以上的厚膜，也可形成图案尺寸的稳定性优良且显像裕度 (developing margin)、图案边缘(pattern edge)形状的清晰(sharp)度良好的图案，另外，其后的热烧成步骤中，涂膜表面平滑且不会因热硬化收缩而造成表面粗糙度的恶化，图案剖面形状也可维持显像后的梯形形状。此外，本发明的其他目的为提供使用该黑色阻剂用感光性树脂组合物而形成的遮光膜。(解决课题的手段)为了解决所述课题，本发明人们研究的结果发现只要调配使从双酚 (bisphenol)类衍生的芳香族环氧基化合物和(甲基)丙烯酸的反应物再与多元羧酸或其酸酐反应所得到的含有不饱和基的化合物、以及作为具有乙烯性不饱和键的光聚合性化合物的在末端具有2个以上的聚合性反应基的树枝状聚合物，即可解决所述的问题，而完成本发明。本发明的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，含有下述成分(A) (D)作为必要成分(A)在末端具有2个以上的乙烯性聚合性基的树枝状聚合物；(B)使从双酚类衍生的具有2个环氧丙基醚(glycidyl ether)基的环氧基化合物和(甲基)丙烯酸的反应物再与多元羧酸或其酸酐反应得到的含有不饱和基团的化合物；(C)光聚合引发剂；及(D)从黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料中选出的1种以上的遮光成分。在此处，成分㈧优选为使下述通式⑴所表示的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酸酯基中的碳-碳双键的一部份，与下述通式( 所表示的多元巯基化合物进行加成而得到的树枝状聚合物。
权利要求
1.一种黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，含有下述成分(A) (D)作为必要成分(A)在末端具有2个以上的乙烯性聚合性基的树枝状聚合物；(B)使从双酚类衍生的具有2个环氧丙基醚基的环氧基化合物和(甲基)丙烯酸的反应物再与多元羧酸或其酸酐反应得到的含有不饱和基的化合物；(C)光聚合引发剂；及(D)从黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料中选出的1种以上的遮光成分。
2.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，成分(A)是使下述通式(1)所表示的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的(甲基)丙烯酸酯基中的碳-碳双键的一部份与下述通式( 所表示的多元巯基化合物进行加成所得的树枝状聚合物；
3.根据权利要求2所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，对于所述通式 (2)所表示的多元巯基化合物的巯基和所述通式(1)所表示的多官能(甲基)丙烯酸酯化合物的碳-碳双键的加成比例，以巯基/双键的摩尔比计，为1/100 1/3。
4.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，成分(B)中，从双酚类所衍生的具有2个环氧丙基醚基的环氧基化合物为下述通式C3)所表示的环氧基化合物；
5.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，成分(D)为碳
6.根据权利要求1所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物，其特征在于，相对于黑色阻剂用感光性树脂组合物中的固体成分，成分(D)的遮光成分是以30重量％ 50重量％的比例调配。
7.一种滤色器遮光膜，其特征在于，所述滤色器遮光膜是由权利要求1 6中任一项所述的黑色阻剂用感光性树脂组合物所形成者。
全文摘要
本发明提供一种黑色阻剂用感光性树脂组合物及滤色器遮光膜，该滤色器遮光膜由该黑色阻剂用感光性树脂组合物形成，该滤色器遮光膜即使为厚膜，也仍可形成图案尺寸稳定性优良且显像裕度、图案边缘形状的清晰度良好的图案，此外，并且在其后的热烧成步骤中也使其涂膜表面平滑且不会因热硬化收缩而造成表面粗糙度的恶化。所述黑色阻剂用感光性树脂组合物含有下述成分作为必要成分(A)在末端具有2个以上的乙烯性聚合性基的树枝状聚合物；(B)使从双酚类衍生的具有2个环氧丙基醚基的环氧基化合物和(甲基)丙烯酸的反应物再与多元羧酸或其酸酐反应而得到的含有不饱和基的化合物；(C)光聚合引发剂；及(D)从黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料中选出的1种以上的遮光成分。
文档编号G02F1/1335GK102314086SQ20111017630
公开日2012年1月11日 申请日期2011年6月21日 优先权日2010年6月21日
发明者东学, 中岛祥人 申请人:新日铁化学株式会社