遮光膜用感光性树脂组合物、使其硬化而成的遮光膜及彩色滤光片制造技术

本发明专利技术提供一种遮光膜用感光性树脂组合物、使其硬化而成的遮光膜及彩色滤光片。所述感光性树脂组合物可获得遮光膜，所述遮光膜维持高遮光与高电阻，即使在形成细线的情况下显影密接性也优异，且与基板的密接性优异。所述遮光膜是使用该感光性树脂组合物，利用光刻法而形成，所述彩色滤光片包含所述遮光膜。本发明专利技术是一种遮光膜用感光性树脂组合物，其包含(A)酸值为80mgKOH/g～120mgKOH/g的规定的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂、(B)光聚合性单体、(C)光聚合引发剂、(D)遮光成分、及(E)溶剂作为必须成分；而且是一种使该感光性树脂组合物硬化而所得的遮光膜、包含所述遮光膜的彩色滤光片。

Photosensitive resin composition for shading film, shading film and color filter made of hardening

【技术实现步骤摘要】
遮光膜用感光性树脂组合物、使其硬化而成的遮光膜及彩色滤光片本专利技术是2015年3月30日所提出的申请号为201510146024.2、专利技术名称为《遮光膜用感光性树脂组合物、使其硬化而成的遮光膜及彩色滤光片》的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种遮光膜用感光性树脂组合物、及使其硬化而成的遮光膜，详细而言涉及一种适于在透明基板上形成微细的遮光膜的碱性水溶液显影型遮光膜用感光性树脂组合物、及使其硬化而成的遮光膜，硬化而所得的遮光膜可以在形成彩色滤光片的黑色矩阵等时适宜地利用。
技术介绍
彩色液晶显示装置以控制光的透射量或反射量的液晶部与彩色滤光片为构成元件，该彩色滤光片的制造方法通常使用如下的方法：在玻璃、塑料片材等透明基板的表面形成黑色的矩阵，继而顺次以条纹状或马赛克状等彩色图案而形成红、绿、蓝的不同的色相。最近数年来，在液晶电视、液晶显示器、彩色液晶移动电话等各种领域中使用彩色液晶显示装置。彩色滤光片是影响彩色液晶显示装置的视认性的重要的构件之一，为了提高视认性、也即获得鲜明的图像，需要对构成彩色滤光片的红(R)、绿(G)、蓝(B)等像素进行比以前更高的色纯度化，且在黑色矩阵中达成高遮光化，因此必需在感光性树脂组合物中添加比现在更多量的着色剂。而且，在液晶显示装置中活跃地进行用以使视角、对比度、响应速度等特性提高的改善，接着有彩色滤光片的面板的结构复杂化，对树脂黑色矩阵图案的基板的密接性、绝缘性等要求特性变严格。然而，树脂黑色矩阵用遮光材料(黑色色材)一般已知有炭黑，但炭黑的电阻低，因此存在成为引起显示装置的误操作的原因的情况。特别是在获得广视角的平面转换(InPlaneSwitching，IPS)方式的液晶显示装置中，在液晶层面内方向施加电场，因此如果黑色矩阵的电阻值低，则不能正常地施加电场，在液晶取向上产生混乱而成为显示不均的原因。因此，作为使用炭黑而使黑色矩阵的电阻变大的方法，应用在炭黑的表面被覆树脂的技术(参照专利文献1)，但是如果为了使电阻变高而增加树脂被覆量，则在充分保持光图案化性上能够实现的遮光度有限，变得难以实现所要求的水准的高遮光、高电阻。因此，开发了使用能够以比较高的电阻实现高遮光的钛黑作为遮光材料的技术(参照专利文献2)，但担心光图案化性或保存稳定性不足。现在所使用的黑色矩阵一般是指体积电阻率(施加电压为1V～10V)为1×1010Ω·cm以上，在所述专利文献2中记载了1×1012Ω·cm的体积电阻率。其中，其是施加数V左右的交流电流而测定的数值，一般情况下施加电压越变大则体积电阻率值越变小，因此担心在10V的施加电压下体积电阻率值进一步降低。[现有技术文献][专利文献][专利文献1]日本专利特开2001-207079号公报[专利文献2]日本专利特开2008-260927号公报
技术实现思路
[专利技术所欲解决的问题]本专利技术是鉴于所述问题点而成的，其目的在于提供具有如下性质的遮光膜用感光性树脂组合物：维持高遮光与高电阻(在感光性树脂组合物中，光密度OD为3.5/μm以上且不足4.0/μm，在施加10V电压时保持1×1012Ω·cm以上的体积电阻率，而且OD为4.0/μm以上，在施加10V电压时保持1×1011Ω·cm以上的体积电阻率)，即使在形成例如10μm以下的细线的情况下显影密接性也优异，且还可以形成8μm或6μm的细线，还可以充分确保与玻璃基板的密接性。本专利技术还提供一种使用该感光性树脂组合物，利用光刻法而形成的遮光膜图案等硬化物，进一步提供包含该硬化物的彩色滤光片或触摸屏。[解决问题的技术手段]本专利技术人等人为了解决所述课题而进行了研究，结果发现通过调配具有特定结构及酸值的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂而作为包含含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂、光聚合性单体、光聚合引发剂、遮光成分、及溶剂的感光性树脂组合物的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，可制成光图案化特性优异的感光性树脂组合物，可获得高遮光与高电阻的特性优异的遮光性硬化膜，从而完成本专利技术。也即，本专利技术的主旨如下所述。(1)本专利技术是一种遮光膜用感光性树脂组合物，其是包含下述(A)成分～(E)成分作为必须成分的遮光膜用感光性树脂组合物：(A)含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，其是使下述通式(I)所表示的化合物与(甲基)丙烯酸的反应物进一步与多元羧酸或其酸酐反应而所得、(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的光聚合性单体、(C)光聚合引发剂、(D)选自由黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料所构成的群组的1种以上遮光成分、及(E)溶剂；其中：(A)成分是使作为所述多元羧酸或其酸酐的(a)二羧酸或三羧酸或其酸酐、及(b)四羧酸或其酸二酐以(a)/(b)的摩尔比成为0.01～0.5的范围进行反应而获得，且酸值为80mgKOH/g～120mgKOH/g的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂；[化1]其中，在通式(I)中，R1及R2独立地表示氢原子、碳数为1～5的烷基、或卤素原子，X表示-CO-、-SO2-、-C(CF3)2-、-Si(CH3)2-、-CH2-、-C(CH3)2-、-O-、或芴-9,9-二基或单键，n表示平均值0～10。(2)本专利技术也是根据(1)所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其中：(A)成分与(B)成分的质量比例(A)/(B)为50/50～90/10，相对于(A)成分与(B)成分的合计100质量份而含有2质量份～30质量份的(C)成分，且在遮光膜用感光性树脂组合物的包含由于光硬化而成为固体成分的成分的固体成分中包含40质量％～70质量％的(D)成分。(3)本专利技术也是根据(1)或(2)所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其中：还包含(F)分散剂，使(D)成分与(A)成分的一部分及(F)分散剂一同预先分散于(E)成分的一部分中之后，与剩余的(A)成分、(B)成分、(C)成分、及剩余的(E)成分混合而制造。(4)本专利技术也是根据(1)～(3)中任一项所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其中：(D)遮光成分是炭黑。(5)本专利技术也是根据(1)～(4)中任一项所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其中：用以形成在光密度OD为3.5/μm以上且不足4.0/μm时，施加10V电压时的体积电阻率成为1×1012Ω·cm以上的涂膜。(6)本专利技术也是根据(1)～(4)中任一项所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其中：用以形成在光密度OD为4.0/μm以上时，施加10V电压时的体积电阻率成为1×1011Ω·cm以上的涂膜。(7)本专利技术也是一种遮光膜，其中：使如(1)～(6)中任一项所述的遮光膜用感光性树脂组合物硬化而形成。(8)本专利技术也是一种彩色滤光片，其中包含遮光膜，所述遮光膜是将如(1)～(6)中任一项所述的遮光膜用感光性树脂组合物涂布于透明基板上，进行预烘烤后，利用紫外线曝光装置进行曝光、利用碱性水溶液进行显影、及后烘烤而制作。[专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种遮光膜用感光性树脂组合物，其包含下述(A)成分～(E)成分作为必须成分：/n(A)含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，其是使下述通式(I)所表示的化合物与(甲基)丙烯酸的反应物进一步与多元羧酸或其酸酐反应而所得、/n(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的光聚合性单体、/n(C)光聚合引发剂、/n(D)选自由黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料所构成的群组的1种以上遮光成分、及/n(E)溶剂；/n其特征在于：所述(A)成分是使作为所述多元羧酸或其酸酐的(a)二羧酸或三羧酸或其酸酐、及(b)四羧酸或其酸二酐以(a)/(b)的摩尔比成为0.01～0.5的范围进行反应而获得，且酸值为80mgKOH/g～120mgKOH/g的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂；/n

【技术特征摘要】
20140331 JP 2014-0728721.一种遮光膜用感光性树脂组合物，其包含下述(A)成分～(E)成分作为必须成分：
(A)含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂，其是使下述通式(I)所表示的化合物与(甲基)丙烯酸的反应物进一步与多元羧酸或其酸酐反应而所得、
(B)具有至少1个乙烯性不饱和键的光聚合性单体、
(C)光聚合引发剂、
(D)选自由黑色有机颜料、混色有机颜料及遮光材料所构成的群组的1种以上遮光成分、及
(E)溶剂；
其特征在于：所述(A)成分是使作为所述多元羧酸或其酸酐的(a)二羧酸或三羧酸或其酸酐、及(b)四羧酸或其酸二酐以(a)/(b)的摩尔比成为0.01～0.5的范围进行反应而获得，且酸值为80mgKOH/g～120mgKOH/g的含有聚合性不饱和基的碱可溶性树脂；



其中，在通式(I)中，R1及R2独立地表示氢原子、碳数为1～5的烷基、或卤素原子，X表示芴-9,9-二基，n表示平均值0～10。


2.根据权利要求1所述的遮光膜用感光性树脂组合物，其特征在于：所述(A)成分与所述(B)成分的质量比例(A)/(B)为50/50～90/10，相对于所述(A)成分与所述(B)成分的合计100质量份而含有2质量份～30质量份的所述(C)成分，且在遮光膜用感光性树脂组合物的包含由于光硬化而成为...

【专利技术属性】
技术研发人员：川端智也，东若菜，中岛祥人，东学，
申请(专利权)人：日铁化学材料株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP