固化性树脂组合物及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明设及固化性树脂组合物及其用途。
【背景技术】
[0002] 对于受热下或活性能量射线的作用下能够固化的固化性树脂组合物在例如光学 部件或电机/电子设备等各种用途中的应用进行了各种研究，对在各用途中所要求的特性 优异的固化性树脂组合物进行了开发。作为具体用途的一例，可W举出滤色器，滤色器为构 成液晶显示装置或固态成像元件等的主要部件，一般而言，滤色器由基板、至少Ξ原色（红 (时、绿佑)、蓝度)）的像素和将它们划分的树脂黑矩阵度M)、w及保护膜等构成，该保护膜 用于包覆和保护像素和树脂黑矩阵、且使它们的凹凸平坦化。
[0003] 通常，在使用固化性树脂组合物来形成滤色器的像素的情况下，采用下述方法：对 于一种颜色的像素，进行（1)涂布工序，在整个基板涂布固化性树脂组合物；(2)曝光工序， 隔着光掩模对通过涂布工序形成的抗蚀剂膜进行图案曝光并使曝光部固化后，使固化部不 溶化；和（3)显影及烧制（烘赔）处理工序，利用显影液除去未曝光部后，通过烧制（烘赔） 使曝光部进一步固化；对于各色，反复进行与上述相同的工序。若考虑在运样的滤色器用途 等中的应用，则要求固化性树脂组合物具有固化性、固化后的耐溶剂性、与基板的密合性、 耐热性和透明性等各种物性。因此，提出了例如专利文献1~3中记载的方法。
[0004] 现有技术文献 [000引专利文献
[0006] 专利文献1 :日本特开2007-333847号公报
[0007] 专利文献2 :日本特开2012-022048号公报
[0008] 专利文献3 :日本特开2007-034134号公报
【发明内容】
[0009] 发明所要解决的课题
[0010] 如上所述，对于固化性树脂组合物而言要求具有固化性、固化后的耐溶剂性、与基 板（也称为基材）的密合性、耐热性和透明性等各种物性。并且，近年来，光学部件或电机/ 电子设备等的小型化?薄型化?节能化得到不断地发展，与此相伴，对使用的滤色器等部件 也要求高品质的性能，因此，产生了新的问题。例如在滤色器用途中，随着颜料或染料等色 料的浓度的提高，在制造工序中存在色料溶出至清洗溶剂中的问题。因此，要求在固化后表 现出非常高的耐溶剂性。但是，现状是，现有的树脂组合物不能充分应对运些要求。例如， 专利文献1和2中记载的树脂组合物的耐溶剂性不充分，因此，在制造工序中有时色料溶出 至清洗溶剂中，色彩特性降低，因此在运点等上存在改善的余地。此外，专利文献3中记载 的树脂组合物的耐溶剂性虽然得到了改善，但具有通过进一步进行改善而提高密合性和显 影性等综合特性的余地。
[0011] 本发明是鉴于上述现状而完成的，其目的在于提供一种固化性树脂组合物，其可 稳定地发挥固化性、固化后的耐溶剂性、与基板的密合性、耐热性和透明性等各种物性，保 存稳定性也优异，在滤色器等各种用途中有用。此外，本发明的目的还在于提供由运样的固 化性树脂组合物形成的固化物、W及使用了该固化物的滤色器和显示装置。
[0012] 用于解决课题的手段
[0013] 本发明人对于在滤色器等各种用途中有用的固化性树脂组合物进行了各种研究， 结果着眼于下述树脂组合物：若制成含有（甲基）丙締酸醋系聚合物、聚合性化合物和光聚 合引发剂的树脂组合物，则成为具有固化性的树脂组合物。并且发现：若将（甲基）丙締酸 醋系聚合物制成具有来自含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体的结构单元（也称为含有叔 碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元）、来自具有径基的单体的结构单元（也称为具有径基 的单体单元、和来自具有活性亚甲基的单体的结构单元（也称为具有活性亚甲基的单体单 元），则该树脂组合物在固化后的耐溶剂性会飞跃性地提高，可提供能够稳定地表现出高度 的透明性、与基板的密合性、耐热性和高硬度等各种物性。还发现：若使用该树脂组合物，贝U 还能够缩短碱性显影时的显影时间，生产率进一步提高，且还能够降低制造成本。运样的固 化性树脂组合物在滤色器用途中特别有用，其中，适合作为用于形成滤色器用像素的树脂 组合物。因此发现：由运样的固化性树脂组合物形成的固化物、滤色器和显示装置作为能够 充分应对近年来的高性能化的要求的物质而在光学领域和电机/电子领域中极为有用，从 而能够成功地解决上述课题，由于想到了上述情况而实现了本发明。
[0014] 此处，本发明的固化性树脂组合物所含有的（甲基）丙締酸醋系聚合物具有含有 叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元，但该单元受热下容易分解。例如，如后所述，在提供 该单体单元的含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体具有与（甲基）丙締酷基相邻的氧原子 键合于叔碳原子的结构的情况下，与（甲基）丙締酷基相邻的氧原子和与其相邻的叔碳原 子之间的0-C键容易切断，由此，分解为（甲基）丙締酸W及由叔碳原子侧产生的稳定的化 合物。因此，例如在将本发明的固化性树脂组合物用于形成滤色器的像素的情况下，通过显 影后的加热工序（也称为烧制工序或后烘赔工序），含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单 元发生分解，生成（甲基）丙締酸W及由叔碳原子侧产生的稳定的化合物。并且，由于在聚 合物中的径基和根据需要所能含有的醋基、与生成的（甲基）丙締酸之间产生醋交联结构， 因此，可W认为，树脂组合物的固化性和固化后的耐溶剂性飞跃性地提高。
[0015] 目P，本发明设及一种固化性树脂组合物，其为含有（甲基）丙締酸醋系聚合物、聚 合性化合物和光聚合引发剂，其中，该（甲基）丙締酸醋系聚合物具有下述单体单元：含有 叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元、具有径基的单体单元、W及具有活性亚甲基的单体单 _7Π〇
[0016] 本发明还设及一种固化物，其是将上述固化性树脂组合物固化而成。
[0017] 本发明进一步还设及在基板上具有上述固化物的滤色器。
[0018] 并且，本发明还设及使用上述滤色器而构成的显示装置。
[001引发明效果
[0020] 本发明的固化性树脂组合物的显影性极为良好，并且能够稳定地发挥固化性、固 化后的耐溶剂性、与基板的密合性、耐热性和透明性等各种物性，保存稳定性也优异，在滤 色器等各种用途中有用。因此，具有由运样的固化性树脂组合物形成的固化物（固化膜） 的滤色器和显示装置在光学领域、电机/电子领域中非常有用。
【具体实施方式】
[0021] W下详细说明本发明。将W下记载的本发明的各优选方式组合两种或Ξ种W上而 成的方式也为本发明的优选方式。
[002引需要说明的是，表示范围的"A~B"表示"AW上BW下"。
[0023] [固化性树脂组合物]
[0024] 本发明的固化性树脂组合物含有（甲基）丙締酸醋系聚合物、聚合性化合物和光 聚合引发剂，运些含有成分分别可使用1种或2种W上。另外，根据需要可W进一步含有1 种或2种W上的其它成分。
[0025] <(甲基）丙締酸醋系聚合物〉
[0026] 上述（甲基）丙締酸醋系聚合物具有：含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元、 具有径基的单体单元、和具有活性亚甲基的单体单元。各结构单元可W分别为1种或2种 W上。另外，根据需要可W进一步含有1种或2种W上的来自其它单体的结构单元（也称 为其它单体单元）。
[0027] W下进一步说明（甲基）丙締酸醋系聚合物的结构。
[0028] (i)含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元
[0029] 含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元为来自含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系 单体的结构单元，是指该单体具有的聚合性碳-碳双键（C=C)变为单键（C-C)的结构单 元。此处，含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体为在分子中（甲基）丙締酷基和叔碳原子 分别具有1或2个W上的化合物。叔碳原子是指与该碳原子键合的其它碳原子为3个的碳 原子。
[0030] 上述含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体优选具有与（甲基）丙締酷基相邻的氧 原子键合于叔碳原子的结构。由此，通过显影后的加热工序，含有叔碳的（甲基）丙締酸醋 系单体单元更易于分解，因此如上所述，树脂组合物的固化性和固化后的耐溶剂性飞跃性 提局。
[0031] 作为上述含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体，优选为1分子中具有1个聚合性 碳-碳双键的化合物、即1分子中具有1个（甲基）丙締酷基（邸2=C(R)-C( = 0)-)的 化合物。其中，更优选为下述通式（1)表示的化合物。
[0032] 邸2=C(R)-C( = 0) -0-A (1)
[0033] 式（1)中，R表示氨原子或甲基。A表示一价有机基团，该一价有机基团包含在氧 原子侧具有叔碳原子的结构。
[0034] 上述一般式（1)中，A表示的有机基团例如可由-"的（R2) (R3)表示。运种情况 下，R1、R2和R3相同或不同，优选是碳原子数为1~30的控基。该控基可W为饱和控基，也 可W为不饱和控基。另外，可W具有环状结构，也可W进一步带有取代基。此外，Ri、R2和R3 可W相互在末端部位进行联结而形成环状结构。但是，从充分发挥由含有叔碳的（甲基） 丙締酸醋系单体单元所带来的效果的方面出发，Ri、R2和R3优选不具有环状结构，另外，优 选不相互在末端部位联结而形成环状结构。
[0035] 此外，本发明中，如后所述，在与（甲基）丙締酷基相邻的氧原子和与其相邻的A 中的叔碳原子之间的0-C键被切断而生成的新的化合物易于挥发的方面，优选A表示的有 机基团的碳原子数为12W下。其中，A表示的有机基团优选为来自（甲基）丙締酸叔下醋 的基团、和/或来自（甲基）丙締酸叔戊醋的基团。此外，A表示的有机基团可W具有支链 结构。
[0036] 在上述含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体中，在与（甲基）丙締酷基相邻的氧原 子上键合的叔碳原子优选相邻的碳原子的至少1个与氨原子键合。例如，含有叔碳的（甲 基）丙締酸醋系单体为上述通式（1)表示的化合物、且式中的A为由-"Ri) (R2) (R3)表示 的基团的情况下，Ri、R2和R3之中至少1个优选包含具有1个W上氨原子的碳原子、且该碳 原子与叔碳原子键合。运样的方式中，通过加热，与（甲基）丙締酷基相邻的氧原子和与其 相邻的叔碳原子之间的0-C键被切断，生成（甲基）丙締酸的同时，在该叔碳原子与其相邻 的碳原子之间形成双键（C=C)而更稳定地生成新的化合物。
[0037] 如上所述生成的新的化合物优选为可挥发的化合物。运种情况下，由于该新的化 合物从固化物中挥散，因此固化物（固化膜）的膜厚得到降低，同时例如在上述固化性树脂 组合物进一步含有色料的情况下色料浓度在加热后会提高。因此，能够实现更进一步的薄 膜化，并且可进一步谋求高色纯度化和黑矩阵的高遮光率化。若考虑到运点，优选上述Ri、 R2和R3相同或不同，表示碳原子数为1~15的饱和控基。更优选是碳原子数为1~10的 饱和控基、进一步优选是碳原子数为1~5的饱和控基、特别优选是碳原子数为1~3的饱 和控基。
[0038] 在上述（甲基）丙締酸醋系聚合物中，含有叔碳的（甲基）丙締酸醋系单体单元的 含有比例相对于全部单体单元的总量100质量％ (即，相当于"（甲基）丙締酸醋系聚合物 的质量为100质量％ ")优选为5质量％ ^上。由此，可更进一步表现出由含有叔碳的（甲 基）丙締酸醋系单体单元所带来的本发明的效果。该含有比例更优选为15质量％ ^上、进 一步优选为20质量％ ^上。此外，上述含有比例的上限通过考虑其它单体单元的含有比例 来适当设定即可，例如在用于滤色器用途的情况下，从进一步提高图案特性和显影性的方 面考虑，优选为90质量％ ^下。更优选为75质量％ ^下、进一步优选为60质量％W下。
[0039] (ii)具有径基的单体单元
[0040] 具有径基的单体单元为来自具有径基化y化oxygroups)的单体的结构单元，是指 该单体中的聚合性碳-碳双键（C=C)变为单键（C-C)的结构单元。通过含有运样的单体 单元，固化性树脂组合物的固化性得到提高，可提供耐溶剂性、透明性优异的固化物。
[0041] 上述具有径基的单体为在1分子内具有1个或2个W上的径基的单体，例如优选 (甲基）丙締酸径基烷基醋。构成该径基烷基的碳原子数没有特别限定，例如优选为1~ 20、更优选为1~12、进一步优选为2~6。
[0042] 作为上述（甲基）丙締酸径基烷基醋，具体地说，可W举出例如（甲基）丙締 酸-2-径基乙醋、（甲基）丙締酸-2-径基丙醋、（甲基）丙締酸-3-径基丙醋、（甲基）丙 締酸-2-径基下醋、（甲基）丙締酸-3-径基下醋、（甲基）丙締酸-4-径基下醋、（甲基） 丙締酸-2, 3-二径基丙醋等。
[0043] 在上述（甲基）丙締酸醋系聚合物中，具有径基的单体单元的含有比例例如优选 相对于全部单体单元的总量100质量％为5~50质量％。若处于该范围，则固化性变得 更为充分，耐溶剂性提高。此外，亲水性适度，因此可更为充分地降低在显影时的不良情况 (例如显影时发生剥离、表面粗糖而白化）的发生。该含有比例更优选为10~40质量％、 进一步优选为15~35质量％。
[0044] (iii)具有活性亚甲基的单体单元
[0045] 具有活性亚甲基的单体单元为来自具有活性亚甲基的单体的结构单元，是指该单 体中的聚合性碳-碳双键（C=C)变为单键（C-C)的结构单元。通过含有运样的单体单元， 固化性树脂组合物的耐溶剂性和显影性良好。
[0046] 上述具有活性亚甲基的单体为在1分子内具有1个或2个W上的活性亚甲基的单 体，例如优选下式（2)表示的化合物。由此，可进一步提高固化性树脂组合物的灵敏度。如 此，具有活性亚甲基的单体由下式（2)表示的方式为本发明的优选方式之一。
[0047] [化 1]
[0048] r1-X-R2-r3-CH2-R4 (2)
[0049]