感光性树脂组合物、固化物、黑色矩阵及图像显示装置制造方法及图纸

提供在细线密合性、密合应力、及热板干燥时的销不均的产生抑制方面优异的感光性树脂组合物。本发明专利技术的感光性树脂组合物的特征在于，包含：(a)碱溶性树脂、(b)光聚合性单体、(c)光聚合引发剂及(e)表面活性剂，前述(a)碱溶性树脂包含具有特定的部分结构的碱溶性树脂(a1)，前述(b)光聚合性单体包含具有特定的部分结构的光聚合性单体(b6)，前述(e)表面活性剂包含表面活性剂(e1)，所述表面活性剂(e1)的0.5质量％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液在23℃下的表面张力为23.0mN/m以下。表面张力为23.0mN/m以下。表面张力为23.0mN/m以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】感光性树脂组合物、固化物、黑色矩阵及图像显示装置


[0001]本专利技术涉及感光性树脂组合物、固化物、黑色矩阵(Black Matrix。以下有时简称为“BM”。)及图像显示装置。
[0002]本申请基于2020年12月10日在日本申请的特愿2020
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205091号主张优先权，将其内容援引至其中。

技术介绍

[0003]滤色器通常在玻璃、塑料等透明基板的表面形成黑色的黑色矩阵，接着，依次以格子状、条纹状或镶嵌状等图案形成了红、绿、蓝等3种以上不同颜色的像素。图案尺寸根据滤色器的用途以及各自的颜色而不同，通常为5～700μm左右。
[0004]作为滤色器的代表性的制造方法，目前已知有颜料分散法。通过颜料分散法制造滤色器的情况下，首先，将含有炭黑等黑色颜料的感光性树脂组合物涂布在透明基板上后，利用真空干燥装置进行减压干燥，其后利用热板进行加热干燥，进而进行图像曝光、显影后，通过200℃以上的高温处理使其固化(cure)，由此形成BM，将其反复为红、绿、蓝等各颜色，形成像素，由此形成具有BM及像素的滤色器。但是，若上述的热板中的加热干燥不均匀地进行，则膜厚均匀性恶化，有时在BM及像素上产生不均，特别是自基板的背面用销支撑并进行干燥的情况下，存在接触销的部分与不接触销的部分的不均(销不均)变得显著的问题。
[0005]BM通常在红、绿、蓝等像素间以格子状、条纹状或镶嵌状配置，有各像素间的混色抑制所带来的对比度提高或防止漏光的作用。因此，对BM要求高的遮光性。另外，在BM形成后形成的红、绿、蓝等像素的边缘部与该BM一部分重叠，因此受BM膜厚的影响，在重叠的部分形成高度差。在该重叠的部分，像素的平坦性受损，发生液晶单元间隙的不均匀化或液晶取向的紊乱，从而成为显示能力降低的原因。因此，近年来尤其要求BM膜厚的薄膜化，由于即使在进行了薄膜化时也表现充分的遮光性，因此BM中的着色材料浓度有变高的趋势，膜厚不均匀性所引起的不均变得特别显著。
[0006]另一方面，由于节能化、移动电源(mobile battery)的长寿化，背光灯的输出有变低的趋势，为了即使在这样的条件下也能够以高亮度进行图像显示，正在进行作为遮光部的BM的细线化。另外，近年，在液晶显示器的市场中，平板电脑等之类的小型化逐渐成为主流，另一方面，大型的电视机中高分辨率的要求逐渐变高。基于这些理由，BM的高精细化的要求也变高，近年来，由以往的10μm左右的线宽变为现在要求6～8μm左右的线宽的BM细线。
[0007]另外，在曝光后的显影中，为了没有残渣，通常将显影时间设定为较长，由此与基板的界面部分的BM进行溶解(插入)，容易引起BM细线线图案的剥离。图案线宽为10μm以上的情况下，即使在BM细线单侧发生约1～2μm的插入(细线线两侧的合计为约2～4μm)，也能够维持与基板的细线密合性，但线宽小于10μm的细线图案中由于BM/基板界面的密合面积小，因此线宽每缩小1μm、细线密合性的降低幅度会显著变大。
[0008]另外，近年，将制造的滤色器组装于面板时，以往，另外形成边框部，在其上涂布密
封剂而与阵列基板贴合，但为了削减工序，以在BM形成时用BM同时形成边框部，在其上涂布密封剂而贴合的方式进行。因此与以往相比对滤色器基板与BM的密合应力要求更高。
[0009]基于这样的背景，要求在细线密合性、密合应力、及热板干燥时的销不均的产生抑制方面优异的感光性树脂组合物。
[0010]例如，专利文献1中记载了包含特定结构的有机硅化合物及显示特定物性的表面活性剂的感光性树脂组合物。
[0011]另外，专利文献2中记载了一种感光性树脂组合物，其在全部光聚合性单体中，包含分子内具有己内酯结构的单体20％～80％。
[0012]现有技术文献
[0013]专利文献
[0014]专利文献1：日本特开2017
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129740号公报
[0015]专利文献2：韩国公开专利第10
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2012
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0089914号公报

技术实现思路

[0016]专利技术要解决的问题
[0017]本专利技术人等使用专利文献1～2中记载的感光性树脂组合物进行了BM评价，结果发现细线密合性、密合应力、及热板干燥时的销不均的产生抑制不充分。
[0018]因此，本专利技术的目的在于，提供在细线密合性、密合应力、及热板干燥时的销不均的产生抑制方面优异的感光性树脂组合物。
[0019]用于解决问题的方案
[0020]本专利技术人等为了解决前述问题而进行了深入研究，结果发现，通过使用特定的碱溶性树脂、特定的光聚合性单体、及特定的表面活性剂，能够解决前述问题。即，本专利技术的主旨如下。
[0021][1]一种感光性树脂组合物，其特征在于，包含：(a)碱溶性树脂、(b)光聚合性单体、(c)光聚合引发剂及(e)表面活性剂，
[0022]前述(a)碱溶性树脂包含具有下述通式(a1
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1)所示的部分结构的碱溶性树脂(a1)，
[0023]前述(b)光聚合性单体包含具有下述通式(b5)所示的部分结构的光聚合性单体(b6)，
[0024]前述(e)表面活性剂包含表面活性剂(e1)，所述表面活性剂(e1)的0.5质量％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液在23℃下的表面张力为23.0mN/m以下。
[0025][0026](式(a1
‑
1)中的苯环任选进而被任意取代基取代。R7表示氢原子或甲基。X表示O、S、C(＝O)、或直接键合。n表示重复单元。*各自表示连接键。)
[0027][0028](式(b5)中，R1表示任选具有取代基的碳数为2～6的亚烷基，R2表示氢原子或甲基。m表示1～3的整数。*表示连接键。)
[0029][2]根据[1]所述的感光性树脂组合物，其中，前述表面活性剂(e1)为氟系表面活性剂。
[0030][3]根据[1]或[2]所述的感光性树脂组合物，其中，前述光聚合性单体(b6)具有下述通式(b2)所示的结构。
[0031][0032](式(b2)中，R
b
为通式(b5)所示的基团，R
c
为式(b7)所示的基团，p2为1～6的整数，*表示连接键。)
[0033][0034](式(b7)中，R2与式(b5)中含义相同，*表示连接键。)
[0035][4]根据[1]～[3]中任一项所述的感光性树脂组合物，其还包含(d)着色材料。
[0036][5]根据[4]所述的感光性树脂组合物，其中，前述(d)着色材料含有炭黑。
[0037][6]根据[5]所述的感光性树脂组合物，其中，全部固体成分中的炭黑的含有比例为30质量％以上。
[0038][7]根据[4]～[6]中任一项所述的感光性树脂组合物，其中，全部固体成分中的(d)着色材料的含有比例为50质量％以上。
[0039][8]根据[1]～[7]中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种感光性树脂组合物，其特征在于，包含：(a)碱溶性树脂、(b)光聚合性单体、(c)光聚合引发剂及(e)表面活性剂，所述(a)碱溶性树脂包含具有下述通式(a1
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1)所示的部分结构的碱溶性树脂(a1)，所述(b)光聚合性单体包含具有下述通式(b5)所示的部分结构的光聚合性单体(b6)，所述(e)表面活性剂包含表面活性剂(e1)，所述表面活性剂(e1)的0.5质量％丙二醇单甲醚乙酸酯溶液在23℃下的表面张力为23.0mN/m以下，式(a1
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1)中的苯环任选进而被任意取代基取代，R7表示氢原子或甲基，X表示O、S、C(＝O)、或直接键合，n表示重复单元，*各自表示连接键，式(b5)中，R1表示任选具有取代基的碳数为2～6的亚烷基，R2表示氢原子或甲基，m表示1～3的整数，*表示连接键。2.根据权利要求1所述的感光性树脂组合物，其中，所述表面活性剂(e1)为氟系表面活性剂。3.根据权利要求1或2所述的感光性树脂组合物，其中，所述光聚合性单体(b6)具有下述通式(b2)所示的结构，式(b2)中，R
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【专利技术属性】
技术研发人员：砂留知子，中谷和裕，宫崎贵裕，野口贵志，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：