专利名称：用于滤色片的光敏树脂组合物以及使用其的滤色片的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于滤色片的光敏树脂组合物以及使用光敏树脂组合物的滤色片。
背景技术：
滤色片被用于液晶显示器(LCD)、用于照相机的滤光片等。可以通过在电荷耦合器件或透明基板上用三种或更多种颜色涂布精细区来制备滤色片。以染色、印刷、电泳沉积 (EPD)、颜料分散等的方法可以制备这种着色的薄膜。染色法通过使用染色剂在玻璃基板上形成图像然后用直接染料对图像染色来形成着色的膜。用于制备着色薄膜的染色剂的实例包括天然光敏树脂如明胶等、胺改性的聚乙烯醇、胺改性的丙烯酸基树脂等。然而，染色过程可以是复杂和漫长的，因为当需要改变颜色以在相同基板上形成多色薄膜时该染色过程应当包括防染印刷。此外，许多通常使用的染料和树脂可以具有良好的颜色鲜明度和色散，但还具有较差的作为非常重要特性的耐光性、耐水性、以及耐热性。例如，偶氮和叠氮化合物已经被用作染料，但是与颜料相比具有劣化的耐热性和耐久性。通过印刷通过将颜料分散到热固化或光固化树脂中制备的油墨并且利用热或光对其固化，印刷方法可以形成着色的薄膜。与其它方法相比，此方法可以降低材料成本，但难以形成精细和精确的图像并且难以获得均勻的薄膜层。韩国专利特许公开号 1995-7003746公开了一种利用喷墨方法来制备滤色片的方法。然而，获得的滤色片遭受与以染色法制备的滤色片类似的问题，例如，劣化的耐久性和耐热性，这是因为这种喷墨印刷方法还通过使用染料型防染组合物并从喷嘴使其分散来进行以完成精细和精确的彩色印刷。韩国专利申请公开号1993-7000858和1996-0029904公开了利用电沉积法的电泳沉积(EPD)方法。电泳沉积(EPD)可以形成具有优异的耐热性和耐光性的精确的彩色膜，因为它使用了颜料。然而，这种方法不能用于将来对于更精确像素来说需要更精细电极图案的高度精确的滤色片，因为该方法可以产生由于电阻而在两端被染色或更厚的彩色薄膜。通过重复一系列过程，例如在包括黑底的透明基板上对包括着色剂的光聚合物组合物进行涂覆、曝光、显影、以及固化，颜料分散法可以形成着色的膜。颜料分散法能够改善作为滤色片的非常重要特性的耐热性和耐久性，并且能够提供具有均勻厚度的膜。例如，韩国专利申请公开号 1992-7002502、1994-0005617、1995-7000；359、1994-0005617、以及 1995-0011163公开了一种以颜料分散法来制备用于滤色片的光敏树脂组合物的方法。在这种颜料分散法中，用于滤色片的光敏树脂组合物通常包括粘合剂树脂、光聚合单体、光聚合引发剂、环氧树脂、溶剂、以及其它添加剂。例如，在日本专利申请公开平 7-140654和平10-2M133中，该粘合剂树脂可以包括含羧基的丙烯酸基共聚物。在制造工艺过程中通过许多化学处理来制备滤色片。因此，为了保持在上述条件下形成的图案，需要彩色光敏树脂除了耐化学性以外还具有显影裕度，因此改善滤色片的产率。尤其是，传统的彩色液晶显示器(IXD)通常通过下述来制备制备与其上设置有 TFT的操作基板不同的用于显示彩色图像的滤色片基板，然后将滤色片基板和操作基板粘合在一起。然而，因为在粘合过程中它们具有低的排列精度，所以它们需要具有较大宽度的遮光层。因此，难以增加其孔径比(有源发光区与总像素区的比率)。因为LCD的玻璃基板和LCD屏幕近来已变得更大，所以在液晶的真空注射过程中将液晶组合物设置在基板的正面侧上方需要更长时间。因此，已经提出一种新的方法以急剧降低对于印刷密封材料和滴落用于保护涂层的液晶所需要的时间，但是该方法具有急剧劣化排列精度的问题。另一方面，已经提出了在TFT彩色液晶显示器(IXD)的操作TFT阵列基板上形成滤色片的另一种方法。因为这种方法并不需要滤色片基板以及借助于通过溅射和粘合两个基板来制备透明基板，所以它具有简化排列和增加纵横比(aspect rate)的优点。然而，当在TFT阵列基板上形成滤色片时，通过使用普通的正性光致抗蚀剂以光刻法在滤色片上形成像素电极。因此，在形成电极以后需要去除抗蚀剂层。换句话说，通过在滤色片的彩色像素上形成透明电极层、在其上涂覆正性抗蚀剂组合物、并且对其图案化、将其曝光、以及对其显影，来形成像素电极。然后，应该利用抗蚀剂剥离液(resist stripper)来剥离并去除残留在像素电极上的抗蚀剂层。因此，正性抗蚀剂组合物需要相对于抗蚀剂剥离液的耐受性。传统的用于滤色片的光敏树脂组合物具有较差的剥离液耐受性。根据传统技术，通过在滤色片上形成具有剥离液耐受性的透明层(像素保护层) 来制备像素电极。另外，可以通过在低温下处理剥离液更长时间以降低剥离液对滤色片的影响在没有涂覆像素保护层的情况下来制备像素电极。然而，由于这些传统技术需要更多的工序和更长的时间，因此它们具有劣化产率和生产效率的问题。为了解决这些问题，已经提出另一种方法，该方法包括使用与以COA方法除去形成彩色层的固化层的剥离液相比具有小于5%的膨胀率的辐射敏感组合物。另外， 通过使用多官能脂环族环氧化合物作为热聚合交联剂以及二苯甲酮基过氧化物作为光热聚合引发剂，滤色片可以具有改善的热聚合交联作用。根据这种方法，可以在低温下固化滤色片较短时间，从而可以具有优异的耐久性和紧密接触性能。然而，由于日益需要与传统技术相比具有更高图像质量的更大屏幕，所以需要具有更高孔径比和更高性能的滤色片。
发明内容
本发明的一个实施方式提供了一种具有优异的耐热性和耐化学性的用于滤色片的光敏树脂组合物。本发明的另一个实施方式提供了一种使用用于滤色片的光敏树脂组合物的滤色片。根据本发明的一个实施方式，提供了一种用于滤色片的光敏树脂组合物，该光敏树脂组合物包括(A)包括由以下化学式1表示的结构单元的丙烯酸基粘合剂树脂(丙烯酸类粘合剂树脂，acryl-based binder resin) ； (B)丙烯酸基光聚合单体(丙烯酸类光聚合单体，acryl-based photopolymerizable monomer) ； (C)光聚合引发剂；(D)颜料；以及 (E)溶剂。
[化学式1]
权利要求
1.一种用于滤色片的光敏树脂组合物，包含(A)包括由以下化学式1表示的结构单元的丙烯酸基粘合剂树脂；(B)丙烯酸基光聚合单体；(C)光聚合引发剂；(D)颜料；以及(E)溶剂，
2.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，由化学式1表示的所述结构单元是由以下化学式2或化学式3表示的结构单元[化学式2]
3.根据权利要求2所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，基于所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)的总量，由以上化学式1表示的所述结构单元以0. 05至70wt%的量被包括。
4.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，所述用于滤色片的光敏树脂组合物包含1至60wt%的包括由以上化学式1表示的所述结构单元的所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)；0. 5至40wt%的所述丙烯酸基光聚合单体(B)； 0. 1至20wt%的所述光聚合引发剂(C)； 0. 1至40wt%的所述颜料⑶；以及余量的所述溶剂(E)。
5.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，包括由化学式1表示的所述结构单元的所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)具有1，000至200，000的重均分子量(Mw)。
6.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，包括由化学式1表示的所述结构单元的所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)具有20至200mgK0H/g的酸值。
7.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，包括由化学式1表示的所述结构单元的所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)进一步包含由化学式4-1至4-5表示的至少一种结构单元[化学式4-1]
8.根据权利要求7所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，基于所述丙烯酸基粘合剂树脂(A)的总重量，由以上化学式4-1至4-5表示的至少一种所述结构单元以从1至 70wt%范围的量被包括。
9.根据权利要求1所述的用于滤色片的光敏树脂组合物，其中，所述光敏树脂组合物进一步包含选自分散剂、丙二酸、3-氨基-1，2-丙二醇、包括乙烯基基团或(甲基)丙烯酰氧基基团的硅烷基偶联剂、流平剂、氟基表面活性剂、自由基聚合引发剂、以及它们的混合物中的添加剂。
10.一种使用根据权利要求1至9中任一项所述的光敏树脂组合物制造的滤色片。
全文摘要
本发明提供了用于滤色片的光敏树脂组合物以及使用其的滤色片。用于滤色片的光敏树脂组合物包括(A)包括由以下化学式1表示的结构单元的丙烯酸基粘合剂树脂；(B)丙烯酸基光聚合单体；(C)光聚合引发剂；(D)颜料；以及(E)溶剂。在化学式1中，X1是H或C1至C30烷基基团，X2是取代或未取代的C1至C20烷基基团、C5至C20芳基基团、C6至C20烷芳基基团、C3至C20环烷基基团、或C6至C30多环烷基基团，X3是H、取代或未取代的C1至C20烷基基团、C5至C20芳基基团、C6至C20烷芳基基团、C3至C20环烷基基团、或C6至C30多环烷基基团，k是0或1，m是范围从0至20的整数，以及n是范围从0至20的整数，其中在k是0的情况下，X3是氢。[化学式1]
文档编号G02B5/20GK102466973SQ20111018817
公开日2012年5月23日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年11月8日
发明者严圣镕, 李吉成, 李昌珉, 赵相元, 金俊奭 申请人:第一毛织株式会社