黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物、黑色间隔柱及图像显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，含有树脂(A)、溶剂(B)、光聚合引发剂(C)及着色剂(D)，其中，所述树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b‑1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b‑2)组成的组中的至少一种结构单元；树脂(A)优选进一步含有具有芳香环骨架的结构单元(c)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物、黑色间隔柱及图像显示装置
本专利技术涉及黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物、黑色间隔柱及图像显示装置。
技术介绍
在液晶显示装置、有机EL显示装置等图像显示装置中，为了保持一定的两片基板之间的间隔(盒厚)而利用了间隔物。近年来，提出了各种利用光敏树脂组合物形成间隔物的方法。该方法在基板上涂布光敏树脂组合物，形成树脂层，隔着规定的掩膜对该树脂层进行曝光后，进行显影，形成柱状等的间隔物。在该方法中，可仅在除像素显示部分以外的规定的部分形成间隔物。进一步，还提出了通过使用添加了有机黑色颜料等遮光剂的光敏树脂组合物，形成具有遮光性的黑色间隔柱(参照专利文献1及2)。特别是对于黑色间隔柱的高度，要求较高的尺寸精度。此外，在液晶显示装置等图像显示装置中，使用在基板上形成有元件的TFT基板等基板的情况也较多。在使用这样的基板时，有时需要在形成于基板的元件上、或在同形成有元件的基板成对的基板的、与元件相对的部分上形成黑色间隔柱。此时，考虑元件的高度，在形成有元件的部分与其他部分，需要改变黑色间隔柱的高度。通过隔着半色调掩膜进行曝光，能够根据形成黑色间隔柱的位置而改变曝光量，一次形成不同高度的黑色间隔柱。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-191234号公报专利文献2：日本特开2014-146029号公报
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题然而，由于用于形成黑色间隔柱的光敏树脂组合物具有较高的光学密度(OpticalDensity:OD)，因此在曝光阶段，光无法到达至树脂层的下部，难以进行固化。因此，在现有技术中，在进行曝光、显影从而形成黑色间隔柱的段差后，接着在后烘阶段进行热固化，从而形成图案。此时，黑色间隔柱的段差形成裕度变得非常窄，存在在基板整个面上无法均匀维持每个段差的高度(得到优异的显影裕度)的问题。此外，由于树脂层的下部主要通过热固化而进行固化，因此存在无法充分得到所需的耐化学药品性的问题。进一步，在将有机黑色颜料用作遮光剂时，与使用炭黑等无机黑色颜料时相比，存在容易引起间隔物图案中所含的金属离子及有机黑色颜料溶出至接下来的制备工程中使用的溶媒中的这一耐溶剂性的问题。因此，存在与液晶接触的黑色间隔柱的可靠性变低的问题。本专利技术是为了解决上述技术问题而完成的，其目的在于提供一种着色剂分散性、显影裕度、耐溶剂性及弹性恢复率优异的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物。解决技术问题的技术手段即，本专利技术如以下的[1]～[12]所示。[1]一种黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，含有树脂(A)、溶剂(B)、光聚合引发剂(C)及着色剂(D)，其中，所述树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b-1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b-2)组成的组中的至少一种结构单元。[2]根据[1]所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述树脂(A)进一步含有具有芳香环骨架的结构单元(c)。[3]根据[1]或[2]所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述树脂(A)进一步含有具有碳原子数为7～20的桥式脂环式烃基的结构单元(d)。[4]根据[2]所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述芳香环骨架为选自由联苯骨架、萘骨架及蒽骨架组成的组中的至少一种。[5]根据[1]～[4]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述与羧基反应的官能团为氧杂环丁基(oxetanylgroup)、环氧基或异氰酸根中的至少一种官能团。[6]根据[1]～[5]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述羧基为来自不饱和羧酸的羧基、来自多元酸的羧基或来自多元酸酐的羧基。[7]根据[1]～[6]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述树脂(A)的不饱和基团当量为200～2000g/摩尔。[8]根据[1]～[7]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述着色剂(D)含有无机黑色颜料与有机黑色颜料。[9]根据[1]～[8]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，含有1～20质量％的所述树脂(A)、50～94质量％的所述溶剂(B)、0.01～5质量％的所述光聚合引发剂(C)及3～30质量％的所述着色剂(D)。[10]根据[9]所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，进一步含有1～20质量％的反应性稀释剂(E)。[11]一种黑色间隔柱，其特征在于，由[1]～[10]中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物固化而成。[12]一种图像显示装置，其特征在于，具备[11]所述的黑色间隔柱。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种着色剂分散性、显影裕度、耐溶剂性及弹性恢复率优异的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物。由本专利技术的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物固化而成的黑色间隔柱的着色剂分散性、耐溶剂性及弹性恢复率优异。具体实施方式<黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物>以下，对本专利技术的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物进行详细说明。本专利技术的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物含有树脂(A)、溶剂(B)、光聚合引发剂(C)及着色剂(D)，其中，所述树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b-1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b-2)组成的组中的至少一种结构单元。另外，在本说明书中，“(甲基)丙烯酰氧基”是指选自丙烯酰氧基及甲基丙烯酰氧基中的至少一种，“(甲基)丙烯酸”是指选自丙烯酸及甲基丙烯酸中的至少一种，“(甲基)丙烯酸酯”是指选自丙烯酸酯及甲基丙烯酸酯中的至少一种。<树脂(A)>本专利技术中使用的树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b-1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b-2)组成的组中的至少一种结构单元。在本说明书中，“结构单元”是指形成树脂(A)主链的单体单元。进一步，对形成树脂(A)主链的单体单元加成其他单体并形成侧链时，将主链的单体单元与形成侧链的单体单元合并作为一个“结构单元”。因此，本专利技术中使用的树脂(A)中，还包含一个结构单元中具有羧基与(甲基)丙烯酰氧基的结构单元。另外，在本说明书中，在一个结构单元中具有羧基与(甲基)丙烯酰氧基时，有时记作结构单元(a、b-1)。结构单元(a)具有羧基。羧基可以作为酐而具有。结构单元(a)通常可通过以下两种方法导入至树脂(A)中。第一个方法为：通过使用含羧基聚合性单体作为通过共聚制备树脂(A)时所使用的聚合性单体，从而进行导入(设为来自含羧基聚合性单体)的方法。作为含羧基聚合性单体，例如可列举出(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸、α-溴(甲基)丙烯酸、β-呋喃基(甲基)丙烯酸、巴豆酸、丙炔酸、桂皮酸、α-氰基桂皮酸、马来酸单甲酯、马来酸单乙酯、马来酸单异丙酯、富马酸单甲酯、衣康酸单乙酯等不饱和羧酸等。这些含羧基聚合性单体可单独使用或使用两种以上。其中，从获得的难易度及反应性的角度出发，优选(甲基)丙烯酸。第二个方法为：使用含环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，含有树脂(A)、溶剂(B)、光聚合引发剂(C)及着色剂(D)，其中，所述树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b‑1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b‑2)组成的组中的至少一种结构单元。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.27 JP 2016-1060201.一种黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，含有树脂(A)、溶剂(B)、光聚合引发剂(C)及着色剂(D)，其中，所述树脂(A)具有选自由具有羧基的结构单元(a)、具有(甲基)丙烯酰氧基的结构单元(b-1)及具有与羧基反应的官能团的结构单元(b-2)组成的组中的至少一种结构单元。2.根据权利要求1所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述树脂(A)进一步含有具有芳香环骨架的结构单元(c)。3.根据权利要求1或2所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述树脂(A)进一步含有具有碳原子数为7～20的桥式脂环式烃基的结构单元(d)。4.根据权利要求2所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述芳香环骨架为选自由联苯骨架、萘骨架及蒽骨架组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的黑色间隔柱形成用光敏树脂组合物，其特征在于，所述与羧基反应的官能团为氧杂环丁基、环氧基或异氰酸根中的至少一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：柳正义，川口恭章，木下健宏，原司，仓本拓树，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP