碱可溶性树脂与包含其的感光性树脂组合物及应用制造技术

本发明专利技术提供了一种碱可溶性树脂与包含其的感光性树脂组合物及应用。该感光性树脂组合物包含碱可溶性树脂(A)、具有乙烯性不饱和基的化合物(B)、光起始剂(C)及有机溶剂(D)。本发明专利技术的感光性树脂组合物可提升彩色滤光片的热溶剂膜厚变化率及高精细度的图案直线性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术提供了一种碱可溶性树脂以及一种液晶显示装置的彩色滤光片用感光性树脂组合物及其所形成的彩色滤光片与液晶显示装置，特别是有关一种具有良好热溶剂膜厚变化率及高精细度的图案直线性良好的彩色滤光片用碱可溶性树脂及感光性树脂组合物。
技术介绍
液晶显示装置由于具有轻量、薄型、低消费电力等特性，故可用于笔记本电脑、个人数码助理器、数码相机、台式电脑屏幕等。而此类液晶显示装置需要具有高色彩再现范围的彩色滤光片。彩色滤光片是在形成有黑色矩阵(blackmatrix，BM)的玻璃或塑胶片等的支持体表面上，将红(R)、绿(G)、蓝(B)三种不同的色相形成为条状或马赛克状而制得。现今所使用的各种彩色滤光片的制造方法中，众所皆知的是使用了负型的感光性着色组合物的彩色滤光片的制造方法。该负型的感光性着色组合物包括了颜料、丙烯酸系树脂、光聚合起始剂、反应性聚合物等。该负型的感光性着色组合物的硬化是通过如下方式来进行的：首先通过紫外线的照射而分解或活性化光聚合起始剂，以生成自由基，并用该自由基活性化乙烯性不饱和化合物而进行自由基聚合。使用此种负型感光性着色组合物来形成彩色滤光片时，通常将负型感光性着色组合物涂布在基板上，并且隔着光罩照射紫外线后进行显影，从而得到图案。将以此方式形成的图案加热煅烧使其固定粘着在基板上，并形成像素图案。依照必要的颜色重复进行此循环，而可获得着色涂膜的图案。然而，因重复此循环，在BM与RGB像素的端部会产生较大的段差，从而产生由此段差造成的颜色显示不均。为了抑制此段差，因此本领域使用透明树脂层(保护膜)进行彩色滤光片的平坦化处理。上述保护膜必须具有可以保护RGB着色层的特性、液晶填充时的耐热性，以及耐压力性的硬度等特征。同时，为了具备所需的硬度，目前已研究出高交联密度的感光硬化性树脂组合物(日本专利特开平5-78483号公报)。然而，该感光硬化性树脂组合物在硬化时会发生收缩，而产生残留应力，容易导致有高精细度的图案直线性不佳的缺陷。日本专利特开平10-133372中公开了使用含环氧化合物的保护膜组合物，虽然可以改善其高精细度的图案直线性不佳等问题，却仍有热溶剂膜厚变化率不佳的缺陷。另一方面，近年来，随着个人数码助理器以及数码相机的小型化及轻量化，彩色滤光片需要进一步轻薄化以及高色彩饱和化，因此必须提高着色组合物中的着色剂浓度。然而，若提高着色剂浓度，则感光性着色组合物中的树脂量则相对变少，而当有助于与保护膜间的密着性的像素表面树脂成分变少时，像素与保护膜的密着性降低，使得保护膜容易自与像素的界面间剥落，造成高精细度的图案直线性不佳。为改善上述问题，本领域在上述用途的感光性树脂组合物中，使用具有聚合性不饱和键结构的多官能光硬化性单体、碱可溶性树脂以及这些与光聚合起始剂组合而成的组合物。例如，在日本专利特开昭61-213213号公报以及特开平1-152449号公报公开了其作为彩色滤光片用材料的应用，并公开了具有羧基的(甲基)丙烯酸或(甲基)丙烯酸酯和马来酸酐与其他聚合性单体的共聚合体作为碱可溶性树脂。然而，此共聚合体是无规共聚合体，因此在光照射部分内以及光未照射部分内产生碱溶解速度的分布差异，而难以在显影操作时获得较好的高精细度的图案直线性或其热溶剂膜厚变化率。因此，如何同时提升热溶剂膜厚变化率及高精细度的图案直线性，以达到目前业界的要求，为本专利技术所属
中努力研究的目标。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术利用提供特殊的碱可溶性树脂，当其用于制备彩色滤光片用的感光性树脂组合物时，可得到具有良好热溶剂膜厚变化率及高精细度的图案直线性良好的彩色滤光片用的感光性树脂组合物。因此，本专利技术提供了一种碱可溶性树脂(A)，其包含第一碱可溶性树脂(A-1)，该第一碱可溶性树脂(A-1)由第一混合物进行聚合反应而获得，其中，该第一混合物包含式(1)所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物(a-1-1)以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)；其中：R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数为1至6的支链或直链的亚烷基或碳原子数为1至6的支链或直链的氧亚烷基；及E1、E2和E3各自独立地表示式(2)所示的含有环氧基的基团、式(3)所示的有机基团或氢原子，其中，E1、E2和E3中至少二个表示式(2)所示的含有环氧基的基团；式(2)和式(3)中，R4表示氢原子或甲基。根据本专利技术所述的碱可溶性树脂A，优选地，R1、R2和R3表示碳原子数为1至3的亚烷基。本专利技术还提供一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：碱可溶性树脂(A)；具有乙烯性不饱和基的化合物(B)；光起始剂(C)；及有机溶剂(D)；其中：所述碱可溶性树脂(A)包含第一碱可溶性树脂(A-1)，且该第一碱可溶性树脂(A-1)由第一混合物进行聚合反应而获得，其中，该第一混合物包含式(1)所示具有至少两个环氧基的环氧化合物(a-1-1)以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物(a-1-2)；其中：R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数为1至6的支链或直链的亚烷基或碳原子数为1至6的支链或直链的氧亚烷基；及E1、E2和E3各自独立地表示式(2)所示的含有环氧基的基团、式(3)所示的有机基团或氢原子，其中，E1、E2和E3中至少二个表示式(2)所示的含有环氧基的基团；式(2)和式(3)中，R4表示氢原子或甲基。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，优选地，R1、R2和R3表示碳原子数为1至3的亚烷基。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，优选地，所述碱可溶性树脂A包含第二碱可溶性树脂A-2，该第二碱可溶性树脂A-2由第二混合物进行聚合反应而获得，其中，所述第二混合物包含式4或式5所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物a-2-1以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物a-2-2；式4中，R61、R62、R63与R64分别为相同或不同，且表示氢原子、卤素原子、C1至C5的烷基、C1至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基；式5中，R65至R78分别为相同或不同，且表示氢原子、卤素原子、C1至C8的烷基或C6至C15的芳香基，且n表示0至10的整数。根据本专利技术所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，优选地，所述碱可溶性树脂A包含第三碱可溶性树脂A-3，该第三碱可溶性树脂A-3由第三混合物进行聚合反应而获得，其中，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种碱可溶性树脂A，其包含第一碱可溶性树脂A‑1，该第一碱可溶性树脂A‑1由第一混合物进行聚合反应而获得，其中，该第一混合物包含式1所示的具有至少两个环氧基的环氧化合物a‑1‑1以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基的化合物a‑1‑2；其中：R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数为1至6的支链或直链的亚烷基或碳原子数为1至6的支链或直链的氧亚烷基；及E1、E2和E3各自独立地表示式2所示的含有环氧基的基团、式3所示的有机基团或氢原子，其中，E1、E2和E3中至少二个表示式2所示的含有环氧基的基团；式2和式3中，R4表示氢原子或甲基。

【技术特征摘要】
2014.11.18 TW 1031399521.一种碱可溶性树脂A，其包含第一碱可溶性树脂A-1，该第一碱可溶性树脂
A-1由第一混合物进行聚合反应而获得，其中，该第一混合物包含式1所示的具有至
少两个环氧基的环氧化合物a-1-1以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和
基的化合物a-1-2；
其中：R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数为1至6的支链或直链的亚烷基或
碳原子数为1至6的支链或直链的氧亚烷基；及
E1、E2和E3各自独立地表示式2所示的含有环氧基的基团、式3所示的有机基
团或氢原子，其中，E1、E2和E3中至少二个表示式2所示的含有环氧基的基团；
式2和式3中，R4表示氢原子或甲基。
2.根据权利要求1所述的碱可溶性树脂A，其中，R1、R2和R3表示碳原子数为
1至3的亚烷基。
3.一种彩色滤光片用感光性树脂组合物，其包含：
碱可溶性树脂A；
具有乙烯性不饱和基的化合物B；
光起始剂C；及
有机溶剂D；
其中：该碱可溶性树脂A包含第一碱可溶性树脂A-1，且该第一碱可溶性树脂
A-1由第一混合物进行聚合反应而获得，其中，该第一混合物包含式1所示具有至少
两个环氧基的环氧化合物a-1-1以及具有至少一个羧酸基与至少一个乙烯性不饱和基
的化合物a-1-2；
其中：R1、R2和R3各自独立地表示碳原子数为1至6的支链或直链的亚烷基或
碳原子数为1至6的支链或直链的氧亚烷基；及
E1、E2和E3各自独立地表示式2所示的含有环氧基的基团、式3所示的有机基
团或氢原子，其中，E1、E2和E3中至少二个表示式2所示的含有环氧基的基团；
式2和式3中，R4表示氢原子或甲基。
4.根据权利要求3所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，R1、R2和R3表示碳原子数为1至3的亚烷基。
5.根据权利要求3所述的彩色滤光片用感光性树脂组合物，其中，所述碱可溶
性树脂A包含第二碱可溶性树脂A-2，该第二碱可溶性树脂A-2由第二混合物进行聚

\t合反应而获得，其中，所述第二混合物包含式4或式5所示的具...

【专利技术属性】
技术研发人员：许承昌，谢栢源，
申请(专利权)人：奇美实业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71