[发明专利]用于彩色滤光片的光敏树脂组合物和应用其的彩色滤光片

说明书

技术领域

本发明涉及用于彩色滤光片(滤色片，color filter)的光敏树脂组合物和应用其的彩色滤光片。 

背景技术

彩色滤光片用于液晶显示器(LCD)、照相机的滤光片等。通过在电荷耦合器件或透明基底上用三种或更多种颜色涂覆细小区域而制作彩色滤光片。用干燥、印刷、电泳沉积(EPD)、颜料分散、喷墨印刷等方法制作这种有色薄膜。 

这种染色方法通过在基底上形成有染色剂的图像，然后利用直接染料等对图像染色来形成有色膜。用于制造有色薄膜的染色剂的实例包括天然光敏树脂如明胶等、胺改性聚乙烯醇、胺改性丙烯酰基树脂等。但是，染色过程可能复杂且漫长，因为每当需要改变颜色而在相同基底上形成多色薄膜时，应包括防染印刷(resist-printing)。 

此外，很多通用的染料和树脂可能有良好的色彩生动性和色散，但是也有较差的色牢度(颜色坚牢度)、耐水性和耐热性，这些是非常重要的特性。 

例如，偶氮化合物和叠氮化合物已经用作染料，但是与颜料相比却具有劣化的耐热性和耐久性。 

这种印刷方法通过印刷油墨和用热与光固化来形成有色薄膜，其中通过将颜料分散到可热固化或可光固化树脂中而制备油墨。 

与其他方法相比，该方法可降低原料成本，但是很难形成优良且精确的图像以及获得均匀的薄膜层。 

韩国专利特许公开No.1995-7003746披露了使用喷墨方法制作彩色滤光片的方法。然而，由此产生的彩色滤光片具有与染色方法制作的彩色滤光片类似的问题，例如，劣化的耐久性和耐热性，因为喷墨印刷方法的进行也使用染料型彩色防染组合物(color resist composition)以及将其从喷嘴分散来达到优良且精确的彩色印刷。 

韩国专利特许公开No.1993-7000858和1996-0029904披露了使用电除尘方法的电泳淀积(EPD)方法。由于使用颜料，该电泳淀积(EPD)方法能够形成具有优良的耐热性和色牢度的精确的有色膜。然而，该方法不可应用到将来用于更精确像素的更精细电极图案所需的高度精确的彩色滤光片，因为其可产生因电阻而在两端都着色或较厚的彩色膜。 

颜料分散方法形成彩色膜，方式是重复一系列过程，例如涂覆、曝光、显影、以及将包括着色剂的光敏聚合物组合物固化到包括黑色矩阵(blackmatrix)的透明基底上。 

该颜料分散方法能提高耐热性和耐久性，这对于彩色滤光片都是非常重要的特性，且能提供具有均匀厚度的膜。 

例如，韩国专利特许公开No.1992-7002502、1994-0005617、1995-7000359、1994-0005617和1995-0011163披露了颜料分散方法中用于彩色滤光片的光敏树脂组合物的制作方法。 

在该颜料分散方法中，用于彩色滤光片的光敏树脂组合物通常包括粘结剂树脂、光聚合单体(光致聚合单体)、光聚合引发剂(光致聚合引发剂)、环氧树脂、溶剂和其他添加剂。 

例如，该粘结剂树脂可以包括日本专利特许公开平7-140654和平10-254133中的含羧基丙烯酰基共聚物。 

该彩色滤光片是在制造过程中通过很多化学处理来制作。 

因此，为了维持上述条件下形成的图案，要求彩色光敏树脂具有显影边缘(development margin)和耐化学性，从而提高彩色滤光片的产量。 

特别地，一般通过制备用于显示不同于操作基底(其上设置TFT)的彩色图像的彩色滤光片基底，然后将该彩色滤光片基底和操作基底粘合在一起来制作常规的彩色液晶显示器(LCD)。 

然而，由于它们在粘合过程中具有低排列精确度，因此需要一个具有大宽度的遮光层(shading layer)。 

因此，很难提高其孔径比(有源发光面积与总像素面积的比值)。 

最近，LCD的玻璃基底和LCD屏幕越来越大，使得在真空注入(vacuum injection)液晶过程中液晶组合物设置在基底前侧上所需要花费的时间较长。 

因此，建议采用新方法来大幅减少用于印刷密封材料和滴落液晶进行涂覆定影的时间，但该方法却存在大幅降低排列准确性的问题。 

另一方面，建议另外一种在TFT彩色液晶显示器(LCD)的操作TFT阵列基底上形成彩色滤光片的方法。由于该方法不需要彩色滤光片基底， 并且通过溅射和粘合两个基底来制作透明基底，具有简化布置和提高屏幕高宽比的优点。